[发明专利]一种具有高速检测IGBT短路故障的保护电路与方法有效

专利信息
申请号: 201811184831.3 申请日: 2018-10-11
公开(公告)号: CN109375087B 公开(公告)日: 2021-06-15
发明(设计)人: 席伟;刘忠超;张雨;张永浩;徐磊;廖良闯 申请(专利权)人: 连云港杰瑞电子有限公司
主分类号: G01R31/26 分类号: G01R31/26;G01R31/52
代理公司: 连云港润知专利代理事务所 32255 代理人: 刘喜莲
地址: 222000 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 具有 高速 检测 igbt 短路 故障 保护 电路 方法
【权利要求书】:

1.一种具有高速检测IGBT短路故障的保护电路,其特征在于:包括检测控制电路、HSF短路检测电路、FUL短路检测电路、或门逻辑电路、栅极驱动电路、软关断电路和栅极电阻RG

栅极驱动电路的输出VGG连接栅极电阻RG的一端,栅极电阻RG的另一端连接功率器件IGBT的栅极,检测控制电路对栅极电压VGE处理,输出检测控制信号VCP控制HSF短路检测电路和FUL短路检测电路工作,HSF短路检测电路的输入端连接VGG和VGE,HSF短路检测电路输出HSF短路信号VSC1作为或门逻辑电路的一个输入端,FUL短路检测电路的输入端连接VGG和VGE,FUL短路检测电路输出FUL短路信号VSC2作为或门逻辑电路的另一个输入端,或门逻辑电路输出短路信号VSC作为软关断电路的输入控制端,软关断电路对IGBT进行软关断处理,并输出锁定信号VST给栅极驱动电路;

所述的HSF短路检测电路包括:PMOS管MP1、电阻R1、电容C1、比较器CMP1,PMOS管MP1的源极连接驱动电路输出VGG,PMOS管的栅极连接IGBT的栅极,PMOS管的漏极连接电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接电容C1的一端VC1,电容C1的另一端接地,比较器CMP1的正向输入端接参考电压VREF2,比较器CMP1的负向输入端连接电容C1的一端VC1,比较器CMP1的控制端连接栅极控制电路的输出VCP,比较器CMP1的输出信号VSC1作为HSF短路检测的输出信号;

所述的FUL短路检测电路包括:PMOS管MP2、电阻R2、电容C2和比较器CMP2,PMOS管MP2的源极连接IGBT的栅极,PMOS管的栅极连接驱动电路的输出VGG,PMOS管的漏极连接电阻R2的一端,R2的另一端连接电容C2的一端VC2,电容C2的另一端接地,比较器CMP2的负向输入端接参考电压VREF3,比较器CMP2的正向输入端连接电容C2的一端VC2,比较器CMP2的控制端连接栅极控制电路的输出VCP,比较器CMP2输出信号VSC2作为FUL短路检测电路的输出信号。

2.根据权利要求1所述的具有高速检测IGBT短路故障的保护电路,其特征在于:所述的栅极驱动电路包括:施密特触发器SMT1、反相器INV1、与非门NAND1、与门AND1、缓冲电路BUF1和BUF2、PMOS管MP3、NMOS管MN1和MN2、电阻RD;施密特的输入端作为驱动电路的输入VIN,短路信号VSC连接NMOS管MN1的栅极,施密特触发器的输出连接与非门NAND1的一个输入端和反相器INV1的输入端,反相器INV1的输出端连接与门AND1的一个输入端,电阻RD的一端和PMOS管MP3的源极连接电源VCC,NMOS管MN1和MN2的源端连接地GND,电阻RD的另一端、NMOS管MN1的漏极、与非门NAND1的另一个输入端和与门AND1的另一个输入端连接在一起,与非门NAND1的输出端连接缓冲器BUF1的输入端,与门AND1的输出端连接缓冲器BUF2的输入端,BUF1的输出端连接PMOS管MP3的栅极,BUF2的输出端连接NMOS管MN2的栅极,PMOS管MP3的漏极和NMOS管MN2的漏极连接在一起作为驱动电路的输出VGG

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