[发明专利]IGBT模块键合线状态监测电路及其半桥结构监测电路

权利要求书

1.一种IGBT模块键合线状态监测电路，其特征在于，包括恒流源电路和Vce测量电路；所述恒流源电路包括并联连接的大电流恒流电路和小电流恒流电路，所述大电流恒流电路用于向IGBT模块注入大幅值电流，所述小电流恒流电路用于向IGBT模块注入小幅值电流；所述Vce测量电路用于测量IGBT模块中集电极与发射极之间的电压；

在对IGBT模块的键合线状态进行监测时，先利用大电流恒流电路和小电流恒流电路同时向IGBT模块中注入大幅值电流和小幅值电流，Vce测量电路测量此时IGBT模块中集电极与发射极之间的饱和导通压降为Vce-H；然后大电流恒流电路停止向IGBT模块中注入大幅值电流，仅利用小电流恒流电路向IGBT模块中注入小幅值电流，Vce测量电路测量此时IGBT模块中集电极与发射极之间的饱和导通压降为Vce-L；

还包括二极管保护电路，所述二极管保护电路包括两个同向串联连接且导通压降相同的第一二极管和第二二极管，所述Vce测量电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过电阻R3连接在所述第一二极管和所述第二二极管之间，所述第一运算放大器的反向输入端通过电阻R1连接在所述二极管保护电路与所述恒流源电路之间，所述第一运算放大器的反向输入端与输出端之间还连接有电阻R2，所述电阻R1的阻值与所述电阻R2的阻值相同，所述电阻R3的阻值为所述电阻R1的阻值的一半；

利用二极管保护电路中第一二极管和第二二极管的单向导通特性，阻断IGBT模块关断时变换器直流侧引入的高压，保护了监测电路的安全；

根据运放的虚短虚断特性，第一运算放大器的输出端电压Vout1同IGBT模块集电极与发射极之间的电压Vce之间的关系为：

Vout1=Vce

由此通过测量第一运算放大器输出端的电压就可以得到IGBT模块集电极与发射极之间的电压。

2.根据权利要求1所述的IGBT模块键合线状态监测电路，其特征在于，还包括与所述大电流恒流电路串联连接的大电流开关，所述大电流恒流电路或所述小电流恒流电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、电流采样电阻Rs1和N沟道的MOSFET管S1，所述MOSFET管S1的漏极与电源+VCC连接，所述MOSFET管S1的源极与所述电流采样电阻Rs1的一端连接，所述电流采样电阻Rs1的另一端在所述大电流恒流电路中与所述大电流开关连接，所述电流采样电阻Rs1的另一端在所述小电流恒流电路中与所述二极管保护电路连接，所述第三运算放大器的同相输入端与参考电压Vref连接，所述第三运算放大器的反向输入端通过串联连接的电阻R7和电容C3与其输出端连接，所述第三运算放大器的输出端还通过电阻RG1与所述MOSFET管S1的栅极连接，所述第四运算放大器的同相输入端通过电阻R10接地，所述第四运算放大器的同相输入端还通过电阻R11连接在所述MOSFET管S1的源极与所述电流采样电阻Rs1之间，所述第四运算放大器的反向输入端在所述大电流恒流电路中通过电阻R12连接在所述电流采样电阻Rs1与所述大电流开关连接的一端，所述第四运算放大器的反向输入端在所述小电流恒流电路中通过电阻R12连接在所述电流采样电阻Rs1与所述二极管保护电路连接的一端，所述第四运算放大器的反向输入端还通过电阻R9与其输出端连接，所述第四运算放大器的输出端还通过电阻R8与所述第三运算放大器的反向输入端连接。

3.根据权利要求1所述的IGBT模块键合线状态监测电路，其特征在于，还包括二极管保护电路，所述二极管保护电路包括两个同向串联连接且导通压降相同的第三二极管和第四二极管，所述Vce测量电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端通过电阻R4连接在所述第三二极管和所述第四二极管之间，所述第二运算放大器的反向输入端通过电阻R6连接在所述二极管保护电路与所述恒流源电路之间，所述第二运算放大器的反向输入端与输出端之间还连接有电阻R5，所述电阻R5的阻值与所述电阻R6的阻值相同，所述电阻R4的阻值为所述电阻R5的阻值的一半。