[发明专利]一种功率器件过压保护系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率器件过压保护系统及其方法。

背景技术

功率器件是电力电子变换中的核心器件，通过控制它的导通和关断来达到控制输出电压，电流和频率的目的。由于功率器件占整个电力电子变换器成本的60%至80%，对它保护的成败也是直接关系到整个系统的成败。通常的保护方法有过流，过压，过温等，其中过流，过温是个累积量，功率器件本身也存在一定的承受能力，可以采用常规的保护方法来实现。但功率器件对电压是非常敏感的，几乎是瞬间过压就会烧坏功率器件。特别是在车载永磁电机的应用中，这种矛盾更加的突出。因此我们需要采用一些专门的手段来防止它过压，即使当电压变大时能将这部分能量泻放出去。一般的做法：当出现过压保护时直接关断功率器件通过电阻将多余的能量泻放掉，但该电阻的阻值一般有几十千欧，它的泻放能力是有限的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是能够给功率器件提供及时有效保护的功率器件过压保护系统及其方法。

本发明提供一种功率器件过压保护系统，包括：功率器件模块，还包括：与所述功率器件模块并联的泻放回路，以及控制所述泻放回路导通的泻放控制模块。

优选的，所述泻放回路包括：依次串联的泻放开关，以及泻放电阻。

优选的，所述泻放开关采用开关管。

优选的，用于采集所述功率器件模块工作状况的信息采集单元，以及与所述信息采集单元相连接的控制信号处理单元；所述控制信号处理单元根据输入的信号控制所述泻放回路。

优选的，所述信息采集单元包括：设置在所述泻放电阻附近以检测其温度是否达到过温的热敏电阻。

优选的，所述信息采集单元所采集的信号包括：所述功率器件模块的能使信号、过流信号、过压信号，以及所述泻放回路的能使信号。

优选的，所述过流信号包括：A相过流信号、B相过流信号、相过流信号，以及母线相过流信号。

相应的，本发明还提供一种采用所述的功率器件过压保护系统的方法，包括如下步骤：

检测步骤：所述泻放控制模块监视所述功率器件模块工作状态，如到达设定泻放条件，则

泻放步骤：所述泻放控制模块闭合所述泻放回路，直到所述功率器件模块工作状态恢复到正常，则

断开步骤：所述泻放控制模块断开所述泻放回路。

优选的，所述功率器件模块工作状态包括：所述功率器件模块的过温信号。

优选的，所述功率器件模块工作状态包括：所述功率器件模块的能使信号、过流信号、过压信号，以及所述泻放回路的能使信号。

与现有技术相比，采用上述技术方案的优点在于，经济实用安全可靠的功率器件过压保护方法，过增加由开关器件控制的一个电阻泻放回路，同时监测电阻温度防止过温。软件需要实时的监测故障状态以便恢复到正常状态。

附图说明

图1是本发明功率器件过压保护系统一种实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例中泻放控制模块的结构示意图；

图3是本发明功率器件过压保护方法一种实施例的流程图；

图4是图3所示实施例的部分流程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：

如图1和图2所示，在功率器件模块100并联增加一路泻放回路，包括：开关管Q7和泻放电阻R2。

开关管Q7由功率器件使能信号经过反向“与”开关管Q7使能信号后驱动。

正常情况下：功率器件控制逻辑在开关信号的控制下正常驱动功率器件模块100中的功率器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6，功率器件使能信号为有效。当出现过压，欠压，过流，过温，超速等安全故障时功率器件使能信号为无效，经过反向后“与”Q7使能信号相与把开关管Q7打开，通过泻放电阻R2将多余的能量泻放掉。

同时泻放控制模块还需要不断监测泻放电阻R2上的温度，防止过温。采用的方法是在所述泻放电阻R2附近以检测其温度是否达到过温的热敏电阻R3。

当温度超过某一数值，例如可以根据热敏器件R3的规格来定，时，Q7使能信号变为无效关断开关管Q7，从而切断泻放回路达到温度保护的目的。