[发明专利]一种IGBT检测电路及保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及电动轮自卸车变频驱动技术领域，更具体地，特别涉及一种IGBT检测电路，还涉及一种包括上述IGBT检测电路的保护电路。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)自1982年由GE公司和RCA公司宣布以来，引起世界许多半导体厂家和研究者的重视，伴随而来的是IGBT的技术高速发展，从器件结构来看，IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOSFET(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动型功率半导体器件。性能上，IGBT兼具了MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

由于IGBT是电压控制型器件，因此只要控制IGBT的栅极电压就可以使其开通或关断，并且开通时维持比较低的通态压降。研究表明，IGBT的安全工作区和开关特性随驱动电路的改变而变化。因此，为了保证IGBT可靠工作，驱动保护电路至关重要。

但是，如何在IGBT及主电路发生故障时，例如出现短路、过流的情况下，能够实时监测到故障发生，进而使得驱动保护电路具有灵敏的保护能力，仍是IGBT驱动保护电路的重要原则之一。

因此，设计一种结构简单，且检测效果灵敏的IGBT检测电路，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种IGBT检测电路，该IGBT检测电路通过设置包括取样电阻和隔离光耦的电压采样检测电路，达到结构简单，且检测效果灵敏的效果。

一种IGBT检测电路，包括IGBT、用于控制IGBT的驱动电路、用于检测IGBT集极电流的电压采样检测电路和用于控制所述驱动电路的逻辑单元，所述逻辑单元、所述驱动电路、IGBT和所述电压采样检测电路依次串联，其中：

所述逻辑单元接入PWM信号，所述IGBT的集电极接高电压；

所述驱动电路包括三极管Q1和MOS管Q2，所述三极管Q1与所述MOS管Q2并联后一端与所述IGBT的门极串联，另一端与所述逻辑单元串联；

所述电压采样检测电路包括取样电阻R1和隔离光耦PC1；

所述取样电阻R1的一端与所述IGBT的集电极串联，另一端串联于所述隔离光耦PC1的一端，所述隔离光耦PC1的另一端与所述逻辑单元串联。

优选的，所述逻辑单元具有电压采样检测端Vsoc、脉冲输出端P1和脉冲接收端PW，所述电压采样检测电路与所述电压采样检测端Vsoc连接，所述逻辑单元通过所述脉冲接收端PW接入PWM信号，所述驱动电路与所述脉冲输出端P1连接。

优选的，所述三极管Q1的集极接高电压，所述三极管Q1的射极与所述MOS管Q2的漏极并联于所述IGBT门极的一端，所述三极管Q1的基极与所述MOS管Q2的栅极并联于所述逻辑单元，所述MOS管Q2的源极接低电压。

优选的，所述驱动电路还包括限流电阻R2，所述三极管Q1与所述MOS管Q2并联后一端与所述IGBT的门极串联，另一端与所述限流电阻R2一端串联，所述限流电阻R2的另一端串联于所述逻辑单元。

优选的，所述三极管Q1为NPN三极管，所述MOS管Q2为耗尽型PMOS管。

本发明还提供一种保护电路，包括上述任一项所述IGBT检测电路，还包括用于关断IGBT且与所述驱动电路并联的软关断电路，所述软关断电路包括下拉电阻R3、限流电阻R4、MOS管Q3、隔离光耦PC2和软关断电阻R5，其中：

所述限流电阻R4与所述隔离光耦PC2并联后一端与所述MOS管Q3串联，另一端与所述下拉电阻R3串联；

所述软关断电阻R5与所述MOS管Q3并联。

进一步的，所述MOS管Q3为耗尽型NMOS管，所述MOS管Q3的漏极与所述MOS管Q2的源极串联，所述MOS管Q3的源极接低电压，所述限流电阻R4与所述隔离光耦PC2并联后一端与所述MOS管Q3的栅极串联。

进一步的，所述逻辑单元具有软关断输出控制端softoff，所述软关断输出控制端softoff与所述隔离光耦PC2的引脚3连接。