[发明专利]一种短路退饱和动态检测电路、装置及系统

说明书

本申请提供一种短路退饱和动态检测电路、装置及系统，其电路具体包括：分压输出模块，其输入端耦接待测的所述碳化硅场效应晶体管的漏极，输出端输出所述漏极的电压分压；故障信号生成模块，基于所述漏极的故障状态生成故障信号；以及检测模块，基于所述漏极的电压分压和所述故障信号检测所述碳化硅场效应晶体管是否处于短路退饱和状态，本发明采用串联电阻链和串联二极管链相结合的方式，通过设置多种保护阈值和保护时间，使得本申请既能具备快速检测短路能力，也具备检测漏极端子开路能力，同时还能具备多级保护，使得保护更为可靠，对于SiC MOSFET一类高价格、短路耐受能力差的新型功率器件更为适用。

技术领域

本申请涉及检测电路领域，具体涉及一种短路退饱和动态检测电路、装置及系统。

背景技术

现有轨道交通车辆用功率模块的IGBT/SiC MOSFET器件驱动短路保护技术，一般利用器件短路时来检测其退饱和电压值，从而判断器件是否短路。但是存在不能够对功率器件集电极或者漏极的端子开路进行检测、高压二极管的结电容很大，响应时间很慢等问题。且随着功率半导体技术的发展，大功率SiC MOSFET器件应用也越来约广泛，SiC器件价格昂贵，且SiC MOSFET短路耐受能力弱，因此不但要求具备漏极开路保护能力、也要求具备快速的短路检测能力，现有技术用器件短路时来检测其退饱和电压值，从而判断器件是否短路的方案存在缺陷。

发明内容

为了解决上述问题的至少一个，本申请一方面提供一种碳化硅场效应晶体管的短路退饱和动态检测电路，包括：

分压输出模块，其输入端耦接待测的所述碳化硅场效应晶体管的漏极，输出端输出所述漏极的电压分压；

故障信号生成模块，与所述分压输出模块并联耦接在所述漏极上，并基于所述漏极的故障状态生成故障信号；以及

检测模块，基于所述漏极的电压分压和所述故障信号检测所述碳化硅场效应晶体管是否处于短路退饱和状态。

在某些实施例中，所述检测模块包括：

多个第一比较器，每个比较器的一输入端与所述分压输出模块的输出端耦接，另一输入端与一第一设定阈值电压输出端耦接，每个所述第一设定阈值电压各不相同；

多个第一与电路，与所述多个第一比较器一一对应，每个第一与电路的一输入端耦接所述第一比较器的输出端，另一输入端耦接一第一高电平脉冲信号线，每个第一高电平脉冲信号线每隔第一预设时长产生一高电平脉冲，每个第一高电平脉冲信号线对应的第一预设时长各不相同；

一第二比较器，其一输入端与所述故障信号生成模块的输出端耦接，另一输入端与一第二设定阈值电压输出端耦接；

第二与电路，其一输入端与所述第二比较器的输出端耦接，另一输入端与一第二高电平脉冲信号线耦接，所述第二高电平脉冲信号线每隔第二预设时长产生一高电平脉冲；以及

运算电路，与每个第一与电路和所述第二与电路的输出端耦接，用于输出是否短路故障的判定信号。

在某些实施例中，分压输出模块，包括：

分压电阻链，包括多个串联的分压电阻，所述分压电阻链的头端与所述漏极耦接，尾端与一接地端耦接；以及

引线，其一端耦接在所述分压电阻链靠近所述尾端的两个分压电阻之间的导线上，另一端作为所述分压输出模块的输出端。

在某些实施例中，所述分压输出模块，还包括：

两个第一限压二极管，其中一个第一限压二极管的正极耦接在所述引线上，负极耦接在一第一高电平电压线上，其中另一个第一限压二极管的负极耦接在所述引线上，正极耦接在所述接地端上。

在某些实施例中，所述分压输出模块，还包括：

位于所述引线上的滤波电阻；和/或，