[实用新型]模块化IGBT可靠性散热自适应控制电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种模块化IGBT可靠性散热自适应控制电路。

背景技术

IGBT工作电压和电流以及可选容量范围很宽，因此在电力电子装置中被广泛运用，IGBT模块的可靠工作除了可靠功率驱动外,可靠散热也非常重要。IGBT模块工作时温度都很高，为了不影响周围器件安全和损坏IGBT本身，对IGBT模块散热是很有必要的。除了采用散热片外，还需要使用风机。常规的做法是设置一个温度阈值，当IGBT模块温度低于该阈值时，风机不启动；当IGBT模块温度超过该阈值时，风机全速转动。该方式主要存在以下缺点：1.很难选择合适的温度阈值，低于该阈值风机不启动，周围器件由于没有散热温度上升，长时间运行加快周围器件老化；2.当温度超过阈值时风机全速转动，长时间运行增加风机的功耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种模块化IGBT可靠性散热自适应控制电路，该控制电路通过采集IGBT模块温度，对IGBT模块温度可实时跟踪，并将温度信号转为电压信号，经压频转换电路输出频率控制风机转速，实现IGBT模块的自适应散热，适用于模块化IGBT可靠性散热自适应控制电路，在安全工作的前提下，减小风机的功耗。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种模块化IGBT可靠性散热自适应控制电路，包括温度采集模块、压频转换电路和风机控制电路，所述温度采集模块连接IGBT模块、采集IGBT模块的温度信号并转为对应的电压信号，所述压频转换电路连接在温度采集模块的后端，将温度采集模块输出的电压信号转为频率信号，所述风机控制电路连接在压频转换电路后端，风机控制电路以压频转换电路输出的频率信号作为其输入，风机控制电路的输出端连接风机。

优选的是，所述温度采集模块采用一个负温度系数的温敏电阻和一个定值电阻串联分压组成，其中负温度系数电阻靠近电源端，固定在IGBT上，定值电阻靠近地端，以定值电阻上的电压作为压频转换电路的输入。

优选的是，所述压频转换电路的芯片采用LM331芯片，压频转换电路输出频率在0.8KHz-4.5KHz。

本实用新型优越性在于：

1、风机转速随IGBT模块温度升高而加快，风机转速具有自动跟踪IGBT模块温度的特点，具有自适应散热功能，在安全工作的前提下可降低风机的功耗；

2采用压频转换电路对IGBT温度进行实时跟踪，将IGBT模块温度的变化反映为压频转换芯片输出脉冲频率的变化，并作为风机的驱动信号，响应速度快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的模块连接框图。

图2是本实用新型的电气原理图。

具体实施方式

下面将结合附图1-2及实施例对本实用新型做进一步说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示一种模块化IGBT可靠性散热自适应控制电路，包括IGBT模块、温度采集模块、压频转换电路和风机转速控制电路。温度采集模块将IGBT的温度信号采集并转为对应的电压信号；压频转换电路将IGBT温度采集模块输出的电压信号转为频率信号，连接在IGBT温度采集模块的后端；风机控制电路以压频转换电路输出的频率信号作为其输入，连接在压频转换电路后端。

如图2所示为本实用新型的电器原理图，R1为负温度系数的温敏电阻，将其固定在IGBT模块上（一般IGBT模块会自带温敏电阻，则直接用自带的温敏电阻）；温敏电阻R1与定值电阻R3构成串联分压电路，当温度升高时，R1的阻值变小，R3的阻值不受影响，加在R3的电压增大，经过R2与C1构成的低通滤波器后，输入到压频转换电路的芯片LM331第7脚，压频转换芯片的第3脚脉冲输出的频率与第7脚输入电压成正比关系，温度越高，输入电压越大，输出频率越高，经光电耦合器TLP521与风机驱动信号隔离，使风机驱动信号工作在脉冲状态，改变电源频率即可改变电机转速，风机转速实时跟踪IGBT模块的温度，实现IGBT模块自适应散热的要求。