[实用新型]一种用于光伏逆变器的IGBT过流保护电路

说明书

本实用新型公开一种用于光伏逆变器的IGBT过流保护电路，包括电压采样电路、采样调理电路和过流阈值获取电路，所述电压采样电路的输出端连接采样调理电路的输入端，所述采样调理电路的输出端连接过流阈值获取电路，所述过流阈值获取电路输出最高电压阈值和最低电压阈值。本实用新型结构简单，包括电压采样电路、采样电压调理电路及过流阈值获取电路。采样电压调理电路输出的电压阈值由电压采样电路决定，过流阈值获取电路输出的电流上、下阈值由采样电压调理电路决定，达到根据不同的直流母线电压获取相应的IGBT过流阈值的目的，以便及时地保护IGBT。

技术领域

本实用新型涉及IGBT技术应用领域，尤其涉及一种应用于光伏并网逆变器的IGBT过流保护电路。

背景技术

功率半导体器件自上世纪世以来，已经有了长足的发展。IGBT集成了高电压大电流晶闸管制造技术和大规模集成电路微细加工技术，表现出很好的综合性能，其在大功率领域表现出强大的生命力。与其他电力电子器件相比，IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、电压型驱动、驱动功率小、饱和压降低、可耐高电压大电流等特点，在汽车电子、消费电子、轨道交通、电力领域、新能源等各个传统和新兴的领域得到了广泛的应用。

IGBT工作在高电压大电流的恶劣环境之下，常常因各种原因而失效损坏。失效损坏的种类主要包括：过热损坏，超出关断安全工作区引起锁定效应而损坏以及过压造成IGBT击穿。几乎所有的损坏都与集电极电流Ic过大有关，因此为了保证整个系统平稳、正常、智能运行，对IGBT电流的实时监测十分重要。在光伏并网逆变器领域使用电流传感器对交流母线电流进行检测是常用的检测手段，若发生电流异常，发出故障信号，并进行相关处理。

但是，IGBT的安全工作区在大电压与大电流工况时并非是固定不变的，如图1所示，当IGBT承受大电压时，其所能承受的电流值需要降额使用，若不及时调整在大电压下IGBT的过流阈值，势必造成IGBT过流损坏。因此获得一种用于解决现有技术中IGBT过流阈值不能随着直流母线电压的变化而及时进行调整的用于光伏逆变器的IGBT过流保护电路以及保护方法十分重要。

实用新型内容

为解决上述技术问题，一方面本实用新型提供一种用于光伏逆变器的IGBT过流保护电路，包括电压采样电路、采样调理电路和过流阈值获取电路，所述电压采样电路的输出端连接采样调理电路的输入端，所述采样调理电路的输出端连接过流阈值获取电路，所述过流阈值获取电路输出最高电压阈值和最低电压阈值。

电压采样电路包括第一运算放大器单元U1，所述第一运算放大器单元U1的同相输入端通过至少一个连接电阻连接直流母线电压正极，所述第一运算放大器单元U1的同相输入端通过第十电阻R10串联第一电感L1后连接直流母线电压负极，所述第一运算放大器单元U1的输出端连接第一运算放大器单元U1的反相输入端，所述第十电阻R10并联有第一电容C1。连接电阻包括串联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9。

电压采样电路的输出电压V_dect＝R10*(Vbus₊-Vbus_-)/(R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7+R8+R9+R10)。

采样调理电路包括第三运算放大器单元U3，所述第三运算放大器单元U3的反相输入端通过第十一电阻R11连接电压采样电路的输出端，所述第三运算放大器单元U3的输出端通过第十二电阻R12连接其反相输入端，所述第十二电阻R12并联有第四电容，所述第三运算放大器单元U3的同相输入端通过第三电容C3接地，第三运算放大器单元U3的同相输入端通过第十三电阻R13连接1/2参考电压源Vcc，所述第三运算放大器单元U3的同相输入端连接参考电压源Vcc。