[发明专利]一种基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测装置，其特征在于，包括：

处理器电路，其用于接收PWM输入信号，驱动后面的推挽电路，同时对检测电路传递的信号的时间及次数进行统计，并上传给上位机；

推挽电路，其用于将接收的PWM信号放大后驱动IGBT；

有源钳位电路，其用于IGBT的过电压保护；以及

检测电路，其用于检测所述有源钳位电路的动作信号并将该信号传给所述处理器电路；

所述检测电路由电流型检测电路组成；

所述电流型检测电路由电阻R1、R2、R3，二极管D2，稳压二极管Dz2和三极管Q1组成；

其中，二极管D2的阳极接有源钳位电路中二极管D1的阳极，二极管D2的阴极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接稳压二极管Dz2的阴极，Dz2的阳极接参考地，同时稳压二极管Dz2的阴极接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极的一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电源Vcc2，三极管Q1的集电极接到处理器电路的输入口；

所述检测电路在关断暂态且有源钳位电路动作时，才起作用；

所述有源钳位电路由多个瞬变电压抑制二极管TVS和一个二极管串联组成。

2.根据权利要求1所述的基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测装置，其特征在于：所述处理器电路采用可编程逻辑器件CPLD或者FPGA。

3.根据权利要求1所述的基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测装置，其特征在于：所述推挽电路由互补的晶体管或MOS管组成。

4.一种基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测装置，其特征在于，包括：

处理器电路，其用于接收PWM输入信号，驱动后面的推挽电路，同时对检测电路传递的信号的时间及次数进行统计，并上传给上位机；

推挽电路，其用于将接收的PWM信号放大后驱动IGBT；

有源钳位电路，其用于IGBT的过电压保护；以及

检测电路，其用于检测所述有源钳位电路的动作信号并将该信号传给所述处理器电路；

所述检测电路由电压型检测电路组成；

所述电压型检测电路由电阻R21、R22、R23、R24、R25，比较器U1和三极管Q21组成；

其中，比较器U1的正向输入端分别接电阻R21一端及有源钳位电路中二极管D1的阳极；电阻R21另一端接地，比较器U1的反向输入端分别接电阻R24、R25的一端；电阻R24的另一端接电源Vcc2，电阻R25另一端接地；

比较器U1的输出端接电阻R22；电阻R22的另一端接三极管Q21的基极，三极管Q21的发射极接地，三极管Q21的集电极的一端接电阻R23的一端；电阻R23的另一端接电源Vcc2；三极管Q21的集电极接到处理器电路的输入口；

所述检测电路在关断暂态且有源钳位电路动作时，才起作用；

所述有源钳位电路由多个瞬变电压抑制二极管TVS和一个二极管串联组成。

5.根据权利要求4所述的基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测装置，其特征在于：所述处理器电路采用可编程逻辑器件CPLD或者FPGA。

6.根据权利要求4所述的基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测装置，其特征在于：所述推挽电路由互补的晶体管或MOS管组成。

7.一种基于有源钳位反馈型的IGBT过流检测方法，其特征在于，该方法包括：

当IGBT出现过流时，即IGBT两端电压超过有源钳位二极管的击穿电压时，有源钳位电路工作，将IGBT钳位在保护电压上；

检测电路提取有源钳位动作时，流过TVS支路电流的时间或存在钳位电压的时间并将该时间信号传递给处理器电路；处理器电路对检测电路传递的信号的时间及次数进行计时和统计；

当处理器电路接收到的流过TVS支路电流的时间信号或存在钳位电压的时间信号超过系统设置时间时，即可判定IGBT存在过流故障。