[发明专利]IGBT过流检测电路及芯片和电子设备

说明书

本发明适用于电路技术领域，提供了一种IGBT过流检测电路及芯片和电子设备，其中，上述IGBT过流检测电路包括：控制器、限流电阻、开关器件、驱动电阻和分压电阻。限流电阻连接在控制器的IGBT驱动信号输出端与开关器件第一端之间，开关器件第一端还与控制器的IGBT过流检测信号输入端连接；开关器件第二端通过分压电阻后作为IGBT过流检测电路的检测端，用于与待检测的IGBT集电极相接。本发明实施例提供的IGBT过流检测电路及芯片和电子设备可用于RB‑IGBT的过流保护，解决了现有技术中传统IGBT短路保护电路不适用于RB‑IGBT过流保护的问题。

技术领域

本发明属于电路技术领域，尤其涉及一种IGBT过流检测电路及芯片和电子设备。

背景技术

图1所示为传统的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管，简称IGBT)短路保护电路，其工作过程简述如下：

(1)当IGBT关断时，S开通，电流源被S旁路，比较器同相端被钳制在0电位，不输出短路故障信号。二极管D阻断IGBT集电极高压对检测电路的影响。

(2)当IGBT导通时，S截止，电流源经由二极管D和IGBT形成回路。由于IGBT饱和导通时管压降Vce很低，比较器同相端被钳制在低电位，不输出短路故障信号。

(3)当IGBT发生短路时，会迅速退出饱和，其Vce上升。当比较器同相端电位超过反相端时，即输出短路故障信号，引发保护动作。

传统的IGBT无法承受反压，一般情况下，其反并联的二极管保证Vce钳位在0V以上，因此图1中A点不会出现负电位。而RB-IGBT(Reverse Blocking IGBT逆阻IGBT，简称RB-IGBT)工作在反向阻断条件下时，其发射极电位高于集电极，形成图2中虚线所示电流回路，导致图2中A点出现负电位，该负电位将损坏驱动保护电路。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种IGBT过流检测电路及芯片和电子设备，以解决现有技术中传统的IGBT短路保护电路不适用于RB-IGBT过流保护的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种IGBT过流检测电路，包括：限流电阻、开关器件、驱动电阻和分压电阻；所述限流电阻的一端与控制器的IGBT驱动信号输出端连接，所述IGBT驱动信号输出端用于与待检测的IGBT驱动端连接，所述限流电阻的另一端与所述开关器件第一端、所述控制器的IGBT过流检测信号输入端均连接；所述开关器件控制端通过所述驱动电阻与基准电位连接，所述开关器件第二端通过所述分压电阻后作为所述IGBT过流检测电路的检测端，用于与所述待检测的IGBT集电极相接。

本发明实施例提供的IGBT过流检测电路，通过开关器件的导通或截止以及开关器件第一段的电位，控制IGBT过流检测电路是否向控制器的IGBT过流检测信号输入端输出高电平，从而触发控制器识别IGBT是否发生短路故障。当本发明实施例提供的IGBT过流检测电路用于RB-IGBT的过流保护时，在RB-IGBT反向阻断的情况下，由开关器件，如三极管中的基极-集电极PN结承担RB-IGBT的负高压，不会将负电位引入控制器，从而避免负电位损坏IGBT驱动保护电路，解决了现有技术中传统的IGBT短路保护电路不适用于RB-IGBT过流保护的问题。此外，在控制器的IGBT驱动信号输出端输出高电平时，电流会经限流电阻及开关器件，如三极管中导通的PN结流至基准电位，从而形成与传统的二极管隔离过流采样电路类似的等效电路，实现对IGBT的过流保护。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，IGBT过流检测电路还包括第一二极管；所述第一二极管与所述限流电阻并联连接，且所述第一二极管的阴极与所述IGBT驱动信号输出端连接。。