[发明专利]IGBT驱动过流保护与短路保护系统电路

说明书

本发明公开了IGBT驱动过流保护与短路保护系统电路，包括驱动光耦、过流保护电路、短路保护电路以及有源钳位电路，所述过流保护电路、短路保护电路以及有源钳位电路皆可单独应用，组合时达到更好的IGBT保护作用，所述驱动光耦、过流保护电路、短路保护电路以及有源钳位电路四者与所述IGBT驱动连接，所述过流保护电路可单独发送过流保护信号，所述短路保护电路可单独发送短路保护信号。该电路系统能够对IGBT进行有效，可靠的过流及短路保护，并且采用RC方式进行盲区定时，必要时采用π型连接进行抗干扰处理，当比较器检到RC上的电压达到设定电压时，比较器输出进行翻转，将异常信号送出，由控制光耦进行检测封波关断IGBT达到保护的目的。

技术领域

本发明涉及电子器件保护技术领域，具体为IGBT驱动过流保护与短路保护系统电路。

背景技术

IGBT具有易驱动，高耐压，电流大，高速和低饱合压降等良好特性，故得到了极为广泛的应用，例如广泛应用于变频器，SVG，大功率电源，电机调整，软启动和逆变焊机等设备中。

IGBT和其他电子器件一样，除自身所能提供的器件性能外，实用性还依赖于电路条件和开关环境，因此如何对IGBT进行驱动和保护以确保IGBT的安全可靠的工作，是IGBT驱动电路设计的难点和关键。

在实际实用中，由于整机过流和直通短路在IGBT上的表现有明显的区别，主要为过流时IGBT电流上升速度相对较慢，IGBT的VCE电压上升较慢且相对较低，可采用较低的判别电压和较长的盲区来进行判别。当短路时IGBT电流上升速度相对较快，IGBT的VCE电压上升相对较高，可采用较高的判别电压与较短的判别时间来判别。

短路为电源电压在IGBT中产生了直通行为，通常为半桥系统中上下IGBT同时导通，或全桥中或三相桥中输出发生直通的行为，此时的IGBT的工作特点为IGBT导通时电流急速增加，VCE电压急速增加，此时保护判别电压较高，盲区时长较短。而过流行为则指输出短路时输出有一定电抗存在或电缆线较长，或系统控制失调，此时IGBT的工作特点为:输出电流上升斜率较缓，VCE电压上升较低，此时保护时判别电压较低，盲区时长较长；

为此，提出IGBT驱动过流保护与短路保护系统电路。

发明内容

本发明的目的在于提供IGBT驱动过流保护与短路保护系统电路，该电路系统能够对IGBT进行有效，可靠的过流及短路保护，并且采用RC方式进行盲区定时，必要时采用π型连接进行抗干扰处理，当比较器检到RC上的电压达到设定电压时，比较器输出进行翻转，将异常信号送出，由控制光耦进行检测封波关断IGBT达到保护的目的，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：IGBT驱动过流保护与短路保护系统电路，包括驱动光耦、过流保护电路、短路保护电路以及有源钳位电路，所述过流保护电路、短路保护电路以及有源钳位电路皆可单独应用，组合时达到更好的IGBT保护作用，所述驱动光耦、过流保护电路、短路保护电路以及有源钳位电路四者与所述IGBT驱动连接。

所述过流保护电路可单独发送过流保护信号，所述短路保护电路可单独发送短路保护信号，在所述短路保护电路与过流保护电路中，二者的信号采用了与的关系送到系统中，由系统统一认定为IGBT故障状态。

所述过流保护电路与短路保护电路均从IGBT驱动侧取出脉冲信号来设定盲区时间，所述过流保护电路利用IGBT驱动的脉冲信号通过RC充电方式或RCRC形成π形充电方式来控制IGBT在导通时的盲区时长。

所述短路保护电路也同样利用RC来控制IGBT在导通时的盲区的时长，所不同的是，保护电路中驱动脉冲信号主要起到放电作用，并同时对分压侧的电压进行钳位，抑制IGBT分压侧电压。