[实用新型]一种IGBT过流保护电路

权利要求书

1.一种IGBT过流保护电路，其特征在于，包括解耦保护电路、基准电平生成电路、故障信号生成电路和硬件封锁电路；

所述解耦保护电路分别连接IGBT下管的栅极和漏极，根据采集的IGBT下管的栅极电压和漏极电压生成保护电压信号；

所述基准电平生成电路用于提供基准电压信号；

所述故障信号生成电路分别连接解耦保护电路、基准电平生成电路和硬件封锁电路，将解耦保护电路提供的所述保护电压信号与基准电平生成电路提供的所述基准电压信号进行比较，当保护电压信号的值大于基准电压信号时形成故障信号并发送给硬件封锁电路；

所述硬件封锁电路与IGBT下管的栅极相连，在所述故障信号的触发下将所述IGBT下管的栅极电压钳位至下管驱动电源的负电源，使IGBT下管关断。

2.如权利要求1所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述解耦保护电路包括第一二极管、第一电阻、第二二极管、第四电阻、第三二极管、第五电阻；

所述第一二极管的负极连接IGBT下管的漏极，负极通过所述第一电阻连接第二二极管的正极；所述第二二极管的负极输出保护电压信号；

所述第四电阻与第三二极管并联，第四电阻的第一端及第三二极管的正极与第一二极管的正极相连，第四电阻的第二端及第三二极管的负极连接IGBT下管的栅极；

所述第五电阻的第一端连接下管驱动电源的负电源，第二端与第二二极管的正极相连。

3.如权利要求2所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述解耦保护电路具有三种工作模式：

当IGBT下管不动作时，IGBT下管的漏极电压将第一二极管击穿，第四电阻连接下管驱动电源的负电源进行钳位；第一二极管的击穿能量通过第三二极管和第五电阻向下管驱动电源的负电源进行泄放；第二二极管输出的保护电压信号被限位至(-V2-V_D2+X)；其中，-V2表示下管驱动电源的负电源，V_D2表示第二二极管的导通电压，X的大小取决于第一电阻、第四电阻和第五电阻的阻值；

当IGBT下管动作且不发生短路时，IGBT下管的漏极电压为其导通压降，第一二极管未被击穿，第四电阻的第二端及第三二极管的负极连接下管驱动电源的正电源，第二二极管输出的保护电压信号被限位至(-V2-V_D2)；

当IGBT下管动作且发生短路时，IGBT下管的漏极电压将第一二极管击穿，第四电阻的第二端及第三二极管的负极连接下管驱动电源的正电源，第一二极管的击穿能量通过第五电阻向下管驱动电源的负电源进行泄放；第二二极管输出的保护电压信号被限位至(V2+X*Y/Udc-V_D2)；其中，V2表示下管驱动电源的正电源，Udc表示母线电压，Y表示IGBT下管的漏极电压。

4.如权利要求1所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述基准电平生成电路包括第二电阻和第五二极管；所述第二电阻的一端下管驱动电源的参考电压，另一端与第五二极管的负极相连；所述第五二极管的正极连接下管驱动电源的负电源。

5.如权利要求1所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述故障信号生成电路包括第一比较器、第八电阻、第六二极管和第九电阻；

所述第一比较器的正相输入端用以接收保护电压信号，反相输入端用以接收基准电压信号；

所述第八电阻、第六二极管串接在第一比较器的正相输入端与输出端之间，第一比较器的输出端输出的故障电压信号，所述故障电压信号经第九电阻转换为对应的故障电流信号并传输给硬件封锁电路。

6.如权利要求1所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述硬件封锁电路包括第一三极管、第二十一电阻、MOS管、第十八电阻、第七电容；

所述第一三极管的基极接收故障信号生成电路输出的故障信号，集电极接收下管驱动电源的参考电压，发射极通过所述第二十一电阻连接下管驱动电源的负电源；

所述MOS管的栅极连接第一三极管的发射极，源极连接下管驱动电源的负电源，漏极依次串接第十八电阻、第七电容后与IGBT下管的栅极相连。