[实用新型]一种IGBT桥臂保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及了一种IGBT桥臂保护电路，应用于电力电子功率变换器的应用领域。

背景技术

在中大功率的电力电子功率变换器系统中，IGBT模块即集成的IGBT桥臂因其驱动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点，已经得到广泛应用。但是在开关电源装置中，由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下，使得它容易损坏，另外，电源作为系统的前级，由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大，故IGBT模块的可靠性直接关系到电源的可靠性。因而，IGBT模块的保护设计是电源设计时需要重点考虑的一个环节。利用IGBT模块后，功率变换电路在体积、性能、稳定性上能够得到优化。因而IGBT模块的保护成为一个较大的问题。

发明内容

为解决IGBT模块的保护问题，本实用新型提供一种一种IGBT桥臂保护电路，可满足IGBT保护的要求，稳定性好，抗干扰性强，可靠性高，使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种IGBT桥臂保护电路，包括上管过压保护电路、桥臂过电流及短路保护电路、过温保护电路、下管过压保护电路、驱动电路以及控制单元，其中上管过压保护电路、桥臂过电流及短路保护电路、过温保护电路、下管过压保护电路、驱动电路分别与IGBT上下管桥臂及控制单元相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置在过压、过流、过热等几个方面都采取有效的保护措施，在实际应用中均能够取得良好的效果，可保证IGBT桥臂安全可靠地工作；提高了IGBT保护的要求，稳定性好，可靠性高。

附图说明

图1是IGBT桥臂保护电路结构框图。

具体实施方式

见图1，一种IGBT桥臂保护电路，包括上管过压保护电路2、桥臂过电流及短路保护电路3、过温保护电路4、下管过压保护电路5，驱动电路6以及控制单元7，其中上管过压保护电路2、桥臂过电流及短路保护电路3、过温保护电路4、下管过压保护电路5，驱动电路6分别与IGBT上下管桥臂1及控制单元7相连接。

功率变换电路中，IGBT桥臂的过流损坏是IGBT失效原因中较多的一个因素。由于IGBT桥臂发生过电流或者短路时，上、下管IGBT器件中流过的电流大于额定值，导致IGBT管内部的结温升高而使器件损坏。一般IGBT的额定结温为125℃，当结温超过150℃时，IGBT就会损坏。因此，IGBT的过流保护电路的响应时间必须快。当IGBT桥臂处于过流或短路状态时，桥臂过电流及短路保护电路3运作，关断IGBT的驱动电路6。

同样，IGBT桥臂的过电压保护也非常重要。IGBT上管过压保护电路2和下管过压保护电路5把IGBT桥臂的尖峰电压控制在一个合理的保护范围内，当上管或下管关断时所承受的尖峰电压超过限定值，就将保护信号发送至控制单元7，并及时关断IGBT管的驱动电路6。

过温保护电路4通过监测IGBT桥臂所安装处的散热器温度进行过温保护，通过监测散热器的温度把温度开关的动作状态送至控制单元7，一日散热器的温度超出所设定的温度点就可关断IGBT的驱动电路6，从而避免了IGBT桥臂因过温而损坏。