[发明专利]多路IGBT内部NTC高温实时检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其指一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块广泛应用于电力电子领域，且是一种相对比较贵 的元器件，随着电力电子技术的发展，对功率器件IGBT的应用越来越多，特别考虑到设备 成本，越来越多的设备采用多个IGBT模块并联的方式实现大功率电流的控制。IGBT运行中 的一个重要的保护参数是其洁温，可以通过采样该温度来实现IGBT的过温保护。很多IGBT 厂商都在IGBT模块内部封装了一个温度传感器(NTC热敏电阻)，用它来测量模块内的温度 精度高。

已授权的专利《功率单元多路IGBT内部的NTC温度传感器的检测电路》(专利号 201320457779.0)中提出了对多路IGBT内部的NTC温度进行检测，但是该电路有几个方面 的限制，其一是该电路在某一个时刻只能采样一个IGBT内部的NTC温度，从而导致温度最 高的IGBT模块并不是实时采样的数据；其二是该电路最多只能采样16路IGBT内部的NTC 温度，相对功率模块使用较多的设备不能实现全面检测；其三是该电路在采样路数较少的情 况下，也需要一样的电路设计，导致器件成本浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路。

为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种多路IGBT内部NTC高温实时检 测电路，充分考虑了IGBT内部集成的NTC温度传感器应用要求，检测所有工作中IGBT内 部NTC的温度，并处理得到其中NTC传感器反馈的温度最高的采样值。

一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路主要有两部分电路构成，分别为IGBT 内部NTC电压采样电路1和低电压选择电路2，其中NTC电压采样电路1得到的电压值通 过低电压选择电路2后输出一路最低的电压值Uo。该多路检测电路包括至少一路IGBT内部 NTC温度实时检测电路。NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻Rn1、Rn2和IGBT 内部NTC传感器的电阻(R_NTCn)进行分压，在R_NTCn上得到的电压接运算放大器ICn1的同 向端，实现电压跟随作用，得到稳定的实时采样电压值Un1；Un1值的大小随着NTC传感器 的阻值大小实时变化。Un1通过电阻Rn3到运算放大器ICn2的同向端，通过运放ICn2和Dn1 实现低电压选择功能，选择输出电压Uo为所有采样电压中的最小值，从而实现实时高温检 测功能。

只有一路IGBT内部NTC温度采样时，Uo的输出电压等于U1的输出电压，只检测 当前唯一的IGBT内部NTC传感器上的温度。多路IGBT内部NTC温度采样电路，则采用 多路相同的NTC温度采样电路，分别得到相应的IGBT内部NTC的温度R_NTCn上电压值Un1， 通过低电压选择功能，输出一个最低的R_NTC1电压值为Uo。这是由于IGBT内NTC电阻是负 温度系数，因此温度越高，NTC传感器的电阻值越小，通过多路低电压选择功能电路，实现 Uo输出值为最小的R_NTC1上电压值，从而得到相应温度最高的IGBT模块。

附图说明

图1是本实施例的电路工作原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。

参见图1一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路，包括NTC电压采样电路1和 低电压选择电路2。NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻R1、R2和IGBT内部NTC 传感器的电阻(R_NTC1)进行分压，在R_NTC1上得到的电压接运算放大器IC1的同向端，放大 器IC1的输出端接反向端，实现电压跟随作用，得到稳定的实时采样电压值U1。U1通过电 阻R3到运算放大器IC2的同向端，运算放大器IC2的反向端接电阻R4，R4的另一端接上拉 电阻R5和二极管D1的正极作为输出低电压的输出端，电阻R5的另一端到VCC，二极管 D1的负极接运算放大器IC2的输出端。

多路IGBT内部NTC高温实时检测电路则由多路相同的NTC电压采样电路1和低电 压选择电路2构成。NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻Rn1、Rn2和IGBT内部 NTC传感器的电阻(R_NTCn)进行分压，在R_NTCn上得到的电压接运算放大器ICn1的同向端， 放大器ICn1的输出端接反向端，实现电压跟随作用，得到稳定的实时采样电压值Un1。Un1 通过电阻Rn3到运算放大器ICn2的同向端，运算放大器ICn2的反向端接电阻Rn4，Rn4的 另一端接上拉电阻R5和二极管Dn1的正极作为输出低电压的输出端，电阻R5的另一端到 VCC，二极管Dn1的负极接运算放大器IC2的输出端，多路Dn的正极接到一个端点作为输 出Uo的端点，输出Uo为所有R_NTCn的电压最小值。