[发明专利]具有IGBT退饱和保护功能的驱动信号互锁电路

权利要求书

1.一种具有IGBT退饱和保护功能的驱动信号互锁电路，其特征在于包括驱动信号互锁模块、IGBT退饱和检测模块及IGBT退饱和保护模块、MCU控制单元控制单元控制单元、驱动模块、IGBT模组；MCU控制单元控制单元控制单元的输出端与驱动信号互锁模块的输入端电连接，驱动信号互锁模块和IGBT退饱和检测模块的输出端分别与IGBT退饱和保护模块的输入端电连接，IGBT退饱和保护模块的输出端与驱动模块的输入端电连接，驱动模块的输出端与IGBT模组的输入端电连接；IGBT模组的输出端分别与IGBT退饱和检测模块和电机的输入端电连接；

其中，MCU控制单元控制单元控制单元输出IGBT上桥和下桥的驱动信号至驱动信号互锁模块；当IGBT上桥和下桥的驱动信号均为高电平时，驱动信号互锁模块输出两路低电平信号；当IGBT上桥和下桥的驱动信号为一高电平一低电平或者均为低电平时，驱动信号互锁模块输出的IGBT上桥和下桥的驱动信号与输入信号同相；

IGBT退饱和检测模块检测到IGBT发生退饱和时输出低电平信号至IGBT饱和保护模块；IGBT饱和保护模块只有判定在IGBT未发生退饱和时才会向驱动模块发送IGBT上桥或下桥的驱动信号，否则向驱动模块输出低电平信号；

驱动模块基于输入信号向IGBT模组发送控制信号；IGBT模组向电机提供三相交流电源使其工作。

2.根据权利要求1所述的具有IGBT退饱和保护功能的驱动信号互锁电路，其特征在于所述驱动信号互锁模块包括与非门A、与门B、与门C、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，其中，IGBT上桥的驱动信号输入端经电阻R1分别和与非门A的一输入端及与门B的一输入端电连接，IGBT下桥的驱动信号输入端经电阻R2分别和与非门A的另一输入端及与门C的一输入端电连接，与非门的两个输入端分别经电阻R3和电阻R4接地，与非门A的输出端分别和与门B和与门C的另一输入端电连接；与门B和与门C的输出端作为IGBT上桥和下桥的驱动信号输出端。

3.根据权利要求2所述的具有IGBT退饱和保护功能的驱动信号互锁电路，其特征在于所述电阻R1和电阻R2分别对IGBT上桥和下桥的驱动信号进行限流；电阻R3和电阻R4分别对IGBT上桥和下桥的驱动信号进行下拉；当IGBT上桥和下桥的驱动信号均为高电平时，与非门A输出低电平，进而使与门B和与门C均输出低电平；当IGBT上桥和下桥的驱动信号为一高电平一低电平或者均为低电平时，驱动信号互锁模块的输出信号与输入信号同相。

4.根据权利要求1所述的具有IGBT退饱和保护功能的驱动信号互锁电路，其特征在于IGBT退饱和检测模块中包括二极管D1、二极管D2和三极管Q2，二极管D1阴极与IGBT模组中的上桥Q1的集电极相连，二极管D1阳极分别与电阻R5、电阻R6一端相连，电阻R5另一端接上拉电源VCC2，电阻R6另一端通过电阻R7与IGBT模组中的上桥Q1的发射极相连，电容C1并联在电阻R7两端，发光二极管D2的阳极连接于电阻R6和电阻R7之间，发光二极管D2的阴极与IGBT模组中的上桥Q1发射极相连；发光二极管D2和光敏二极管D3相对设置；光敏二极管D3的阳极与三极管Q2基极相连，光敏二极管D3的阴极通过电阻R8接上拉电源VCC1，三极管Q2集电极经电阻R9接上拉电源VCC1，三极管Q2发射极接地，上拉电源VCC1经电容C2接地，三极管Q2集电极经电阻R10接信号输出端，电容C3一端连接于电阻R10和信号输出端之间，电容C3另一端接地，电阻R10和电容C3构成一个低通滤波器对输出进行滤波。

5.根据权利要求4所述的具有IGBT退饱和保护功能的驱动信号互锁电路，其特征在于电源VCC2是一个以IGBT发射极电压V_E为参考地的+15V～+18V电源，在IGBT正常工作在饱和区时，Q1的集电极-发射极电压VCE等于IGBT的饱和压降，二极管D1正向导通，发光二极管D2不发光，此时光敏二极管D3未受光，三极管Q2不开通，信号输出端输出的DESAT信号为高电平；当IGBT发生退饱和时，Q1的集电极-发射极电压VCE迅速上升，二极管D1反向截止，发光二极管D2发光，光敏二极管D3受光导通，三极管Q2开通，信号输出端输出的DESAT信号为低电平。

6.根据权利要求5所述的具有IGBT退饱和保护功能的驱动信号互锁电路，其特征在于IGBT退饱和保护模块包括2个与门E，2个与门E的其中一个输入端分别接IGBT上桥和下桥的驱动信号，2个与门E的另一个输入端均接DESAT信号，当未检测到退饱和时，与门E的输出跟随IGBT上桥或下桥的驱动信号；当检测到退饱和时，与门E输出低电平；与门E的输出经低通滤波器最终输出信号至驱动模块。