[发明专利]一种IGBT退饱和故障的检测装置

说明书

本申请公开了一种IGBT退饱和故障的检测装置，包括与信号通道连接的逻辑处理电路、MOS管、第一二极管和信号输出电路。逻辑处理电路与信号通道连接，用于在脉宽调制信号为低电平时向MOS管的门极输出导通控制信号、高电平时向MOS管的门极输出截止控制信号；MOS管的漏极与第一二极管的正极连接、源极接地；第一二极管的负极与待检测IGBT的C极连接、正极与信号输出电路连接，第一二极管的正极的高电平信号用于作为退饱和故障信号；信号输出电路用于将第一二极管的正极与待检测IGBT的保护处理单元信号连接。本方案由于在脉宽调制信号为低电平时通过MOS管将用于输出退饱和故障信号的二极管的正极强制拉低，从而保证了在对IGBT进行退饱和故障检查时不会发生误报。

技术领域

本申请涉及电气技术领域，更具体地说，涉及一种IGBT退饱和故障的检测装置。

背景技术

IGBT在正常工作时一般是要工作在饱和区和截止区，其相当于一个开关的作用，当工作在保护区时Vce较低且变化很小，当外电路发生短路时流过IGBT的C级和E级之间的电流会增大到一定程度，IGBT就会退出饱和区重新进入到线性区，这个时候Vce会突变很大同时又有很大的Ice流过，通过功率公式可知此时IGBT的损耗会很大，如果不及时封锁IGBT就会很快烧毁。一般IGBT的驱动模块会设置有保护电路，用于在发生退饱和时将相应IGBT予以关断，避免其烧毁。当然，对IGBT的退饱和保护的关键是及时发现退饱和的发生。本申请的发明人通过检索发现了一种退饱和检测电路，用于检测相应IGBT是否发生退饱和，该退饱和检测电路具体如图1所示。

其中，输入信号PWM经过光耦U2’传输到副边，经过信号处理单元控制IGBT Q1’的开通和关断，当Q’导通阶段外电路发生短路时Q1’发生退饱和，Q1’的C极电压上升到VBUS’，二极管D1’截止，A’点电压上升到VDD，高于VREF，比较器U5’输出翻转，表示此时出现退饱和故障，经过保护信号处理电路和控制光耦U1’将降故障信息回传至保护处理单元，保护处理单元及时对Q1’进行保护。在Q1’开通阶段，即PWM为高的时候，VCE电压下降是有一定斜率的，VCE下降时间1.85us左右，在这1.85us内，D1也是处于截止状态，为防止这1.85us误报故障，需要Q2在这1.85us内导通，通过配置R6，C1，控制Q2延时一定时间(大于1.85us)关闭，即保证U1一直处于有光状态，以实现防止误报故障，且在开通阶段的一小段时间内也不会误报。

在Q1’关断阶段，C极电压为VBUS’，D1’同样截止，A’点电压由于上拉等于为VDD，高于VREF，比较器U5’同样会发生输出翻转，因为此时并非真的发生了退饱和故障，信号处理电路需发对保护信号处理电路进行关断控制以避免其向保护处理单元的输出故障信息。

从上面的描述可以看出，本技术方案因为电路需要处理的情况较多，且结构复杂，导致极为容易发生误报，从而影响IGBT的正常运行。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种IGBT退饱和故障的检测装置，用于在对IGBT发生的退饱和故障进行有效检测时避免误报的发生。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种IGBT退饱和故障的检测装置，应用于待检测IGBT，所述待检测IGBT通过信号通道接收控制模块输出的脉宽调制信号，所述检测装置包括与所述信号通道连接的逻辑处理电路、MOS管、第一二极管和信号输出电路，其中：

所述逻辑处理电路与所述信号通道连接，用于从所述信号通道获取的所述脉宽调制信号和反向脉宽调制信号，并在所述脉宽调制信号为低电平时向所述MOS管的门极输出导通控制信号、在所述反向脉宽调制信号为低电平时向所述MOS管的门极输出截止控制信号；

所述MOS管的漏极与所述第一二极管的正极连接、源极接地；

所述第一二极管的负极与所述待检测IGBT的C极连接、正极与所述信号输出电路连接，所述第一二极管的正极的高电平信号用于作为退饱和故障信号；