[发明专利]一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路

权利要求书

1.一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路，其特征在于：包括直流母线电流采样单元，用于检测流经IGBT的直流母线电流；比较单元，用于将该直流母线电流与短路阈值电流进行比较，并输出比较结果；故障信号存储单元，用于将比较单元比较所认定的短路故障信号进行保存；保护单元，识别短路故障信号并根据短路故障信号对IGBT进行短路保护。

2.根据权利要求1所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路，其特征在于：直流母线电流采样单元包括高频电流互感器和采样电阻；所述高频电流互感器用于将直流高频电流等比缩小且输出隔离；所述的采样电阻用于将等比缩小的直流高频电流转化为电压信号并用于比较单元进行比较，所述比较单元包括短路电流阈值设置单元和比较器；所述短路电流阈值设置单元为一电压生成单元，用于生成短路阈值电流所对应的电压值，提供给所述比较器，所述比较器用于将所述直流母线电压信号和短路电流阈值所对应的电压值进行比较，并输出比较结果。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路，其特征在于：所述短路阈值电流为根据IGBT正常工作下的集电极所能通过的最大安全电流；若比较单元输出的所述比较结果表明检测到的直流母线电流采样值超过所述短路电流阈值，则所述比较单元发出短路故障信号并将短路故障信号传给故障信号存储单元。

4.根据权利要求2所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路， 其特征在于：所述故障信号存储单元包括D触发器和故障信号清除电路，所述D触发器在接受到比较单元发出的短路故障信号后立刻发出一个低电平短路故障信号给保护单元以并保持这个故障信号；所述的故障信号清除电路用于接收故障信号清除指令，并将D触发器输出的低电平短路故障信号复位，等待下一次比较单元发出的短路故障信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路，其特征在于：所述保护单元包括逻辑与门，当保护单元根据识别到D触发器发出的低电平短路故障信号后，通过逻辑与门所特有的性质将输出信号拉低并给驱动电路，从而使驱动电路输出低电平从而关闭IGBT。

6.根据权利要求5所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路，其特征在于：包括

直流母线电流检测步骤，检测流经IGBT的直流母线电流；

比较步骤，将直流母线电流与短路阈值电流进行比较，并输出比较结果；

故障信号存储步骤，将比较单元发出的短路故障信号存储并发出低电平的短路故障信号给保护单元；

保护步骤，根据所述低电平的短路故障信号启动对IGBT的短路保护。

7.根据权利要求6所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路， 其特征在于：所述比较步骤包括短路阈值电流设置步骤和比较子步骤； 所述短路阈值电流设置步骤，提供所述短路阈值电流所对应的电压值； 所述比较子步骤， 将直流母线电压信号和所述短路电流阈值所对应的电压值进行比较，并输出比较结果。

8.根据权利要求7所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路， 其特征在于：人为设定一个短路阈值电流，并利用电阻分压或者MCU提供一个和短路电流阈值所对应的电压值，并利用短路阈值电流所对应的电压值和直流母线电压信号进行比较，并输出结果。

9.根据权利要求8所述的一种基于桥臂电流检测的IGBT短路保护电路，其特征在于：若比较结果表明直流母线电压信号超过所述短路电流阈值所对应的电压值，则表明IGBT出现异常，则此时将短路故障信号给存储单元并由存储单元发出低电平短路故障信号给保护单元，启动短路保护。