[发明专利]三电平电路短路保护方法、装置及三电平电路

说明书

技术领域

本申请涉及电路技术领域，特别是涉及一种三电平电路短路保护方法、装置及三电平电路。

背景技术

I型三电平功率模块发生直通型短路时，概率较大的是发生三只IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）处于串联短路状态。如图1所示的A环，其中，Q1、Q2和Q3直通短路，或者，如图2所示的B环，其中，Q2、Q3和外管Q4直通短路，并且各环短路电流如图中箭头所示意。

针对I型三电平功率模块的短路情况，现有技术通常主要是只针对外管进行保护，如图1和图2所指，只针对图中的Q1，Q4进行短路侦测，由于模块间的差异以及控制回路复杂多样，短路时各管VCE分压并不一定均压，单纯的只做外管短路保护，有可能无法取得想要短路保护效果，尤其是采用电阻侦测VCE电压实现短路保护的情况。另外，虽然可以对内外管均进行保护，但在对内管进行短路保护，基于I型三电平逻辑的特殊性，外管通常需要先于内管关断，会出现由于内管先关带来的内管可能发生超压的逻辑风险。

发明内容

本申请中提供了一种三电平电路短路保护方法、装置及三电平电路，以解决现有技术中的短路保护可靠性差问题。

为了解决上述技术问题，本申请公开了如下技术方案：

一方面，本申请提供了一种三电平电路短路保护方法，所述三电平电路中包含有第一外管、第一内管、第二内管和第二外管，所述方法包括：检测短路信号；判断是否检测到所述第一内管或所述第二内管的短路信号；当检测所述第一内管或所述第二内管的短路信号时，控制所述第一内管和所述第二内管进行软关断；控制所述第一外管和所述第二外管进行软关断或硬关断，所述第一内管、第二内管的关断时延都大于或等于所述第一外管、第二外管的关断时延。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，控制第一外管和第二外管进行软关断或硬关断，包括：生成原边故障信号；将所述原边故障信号分别向设置在所述第一外管与微控制单元MCU之间、所述第二外管与MCU之间的控制开关发送，所述原边故障信号用于控制所述控制开关断开；所述原边故障信号发送到设置在所述第一外管与MCU之间的控制开关的时延和设置在所述第二外管与MCU之间的控制开关的时延为零，或者，都小于等于所述第一内管、第二内管进行软关断的时延。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，还包括：判断是否检测到所述第一外管或所述第二外管的短路信号；当检测内第一外管、第一内管、第二内管或第二外管任意一个的短路信号时，控制所述第一外管、第一内管、第二内管和第二外管进行硬关断。

结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，控制第一外管、第一内管、第二内管和第二外管直接关断，包括：生成原边故障信号；分别向设置在所述第一外管与MCU之间、所述第一内管与MCU之间、所述第二内管与MCU之间、所述第二外管与MCU之间的控制开关发送所述原边故障信号，所述原边故障信号用于控制所述控制开关断开。

第二方面，本申请还提供了一种三电平电路短路保护方法，所述三电平电路中包含有第一外管、第一内管、第二内管和第二外管，包括：检测短路信号；判断是否检测到所述第一外管、第一内管、第二内管或第二外管的短路信号；当检测所述第一内管或第二内管的短路信号时，生成原边故障信号；分别向设置在所述第一外管与MCU之间、所述第一内管与MCU之间、所述第二内管与MCU之间、所述第二外管与MCU之间的控制开关发送所述原边故障信号，所述原边故障信号用于控制所述控制开关断开。