[实用新型]一种IGBT过流保护电路

说明书

本实用新型涉及一种IGBT过流保护电路，包括用于产生过流信号的比较器、用于监测过流信号以及控制IGBT的驱动芯片、根据预设吸收值进行过电流吸收的电流吸收单元，其中，比较器的同相输入端连接有用于采集IGBT电流信号的电流采样单元，比较器的反相输入端连接有保护阈值设置单元，比较器的输出端与电流吸收单元连接，驱动芯片分别与比较器的输出端、IGBT连接，电流吸收单元还与IGBT连接。与现有技术相比，本实用新型通过实时采样IGBT电流信号，能够及时进行过流保护响应，利用电流吸收单元吸收电流，能够限制大电流的发生，从而避免过流保护时产生较大的关断尖峰与损耗、避免IGBT器件受损。

技术领域

本实用新型涉及电力电子器件保护技术领域，尤其是涉及一种IGBT过流保护电路。

背景技术

作为逆变器装置的关键器件，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)工作在高频高压状态下。由于电路拓扑本身的需要或者出于安全考虑，需要在IGBT发生过流现象时进行两电平关断，以保护IGBT器件。

当IGBT的上、下桥臂直通时，由于电源电压几乎全加在IGBT的C、E两端，此时，将产生很大的短路电流，IGBT饱和压降越小，其电流就越大，容易对器件产生损坏作用。在器件发生过流时，需要将短路电流及其关断时的I-V运行轨迹限制在IGBT的短路安全工作区中，以在损坏器件之前，使IGBT关断，从而避免开关管的损坏。

传统的过流保护电路通常是在IGBT退饱和之后，当CE极间电压升高，超过设定的阈值时，进行过流保护操作，但是在该设计中，CE极间电压的升高往往意味着IGBT的过电流已经很大，此时进行过流保护将导致较大的关断尖峰和损耗，同时亦有可能导致过流保护动作失效，引发IGBT的损坏，因此不能很好的在过流时保护好功率器件。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种IGBT过流保护电路，以快速响应IGBT的过流故障，限制大电流的发生，从而避免过流保护时产生较大的关断尖峰与损耗、避免IGBT器件受损。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种IGBT过流保护电路，包括用于产生过流信号的比较器、用于监测过流信号以及控制IGBT的驱动芯片、根据预设吸收值进行过电流吸收的电流吸收单元，所述比较器的同相输入端连接有用于采集IGBT电流信号的电流采样单元，所述比较器的反相输入端连接有保护阈值设置单元，所述比较器的输出端与电流吸收单元连接，所述驱动芯片分别与比较器的输出端、IGBT连接，所述电流吸收单元还与IGBT连接。

进一步地，所述电流吸收单元包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的D极和第二NMOS管的D极均分别连接至第二电阻的一端、IGBT的G极，所述第二电阻的另一端连接至驱动芯片，所述第一NMOS管的G极和第二NMOS管的G极分别连接有第一分压模块和第二分压模块，所述第一分压模块的一端连接至IGBT的G极，所述第一分压模块的另一端连接至IGBT的E极，所述第二分压模块的一端连接至第一NMOS管的S极，所述第二分压模块的另一端连接至IGBT的E极，所述第二NMOS管的S极连接至IGBT的E极。

进一步地，所述第一分压模块包括串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端连接至IGBT的G极，所述第三电阻的另一端分别连接至第一NMOS管的G极、第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接至IGBT的E极。

进一步地，所述第二分压模块包括串联的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端连接至第一NMOS管的S极，所述第五电阻的另一端分别连接至第二NMOS管的G极、第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接至IGBT的E极。

进一步地，所述第五电阻的两端并联有第二电容。