[发明专利]一种功率器件双功能检测电路及保护电路

说明书

本发明公开了一种功率器件双功能检测电路及保护电路，当功率器件处于导通状态时，控制短路检测电路的第一开关电路闭锁、控制过压检测电路的第二开关电路解锁，且检测模块通过检测短路检测电路的电压判断功率器件是否短路；当功率器件处于关断状态时，控制短路检测电路的第一开关电路解锁、控制过压检测电路的第二开关电路闭锁，且检测模块通过检测过压检测电路的电压判断功率器件是否过压。本发明通过并在功率器件不同状态下，将短路检测电路、过压检测电路设置在相应状态，从而实现仅通过一条回路实现双功能短路‑过压检测保护，电路结构简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种功率器件双功能检测电路及保护电路。

背景技术

功率器件串联技术是提升电力电子变换器容量、电压等级的最直接技术手段，它可简化换流器主电路结构，大幅减少器件数量，降低控制复杂程度和直流电容器能量，从而大幅提升高压大容量电力电子装置功率密度及技术经济性，在超特高压灵活交流输电、柔性直流输电、可再生能源并网等领域有广泛的应用前景。然而，由于各串联功率器件内部参数以及开通关断驱动脉冲时间存在差异，串联器件之间会产生动态及稳态电压不均的问题，严重时将导致过电压而损坏设备，因此对功率器件的过压检测保护十分重要。但是传统的功率器件驱动电路仅具有短路检测及保护的功能，确没有过压检测保护。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的传统驱动电路无过压检测保护的缺陷，从而提供一种功率器件双功能检测电路及保护电路。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种功率器件双功能检测电路，包括：短路检测电路、过压检测电路、控制模块及检测模块；短路检测电路及过压检测电路均与功率器件、控制模块、检测模块连接；当功率器件处于导通状态时，控制短路检测电路的第一开关电路闭锁、控制过压检测电路的第二开关电路解锁，且检测模块通过检测短路检测电路的电压判断功率器件是否短路；当功率器件处于关断状态时，控制短路检测电路的第一开关电路解锁、控制过压检测电路的第二开关电路闭锁，且检测模块通过检测过压检测电路的电压判断功率器件是否过压。

在一实施例中，功率器件双功能检测电路还包括：分压电路；功率器件通过分压电路分别与短路检测电路及过压检测电路连接。

在一实施例中，分压电路包括：由多个串联连接的分压电阻构成的电阻支路、多个串联连接的分压电容构成的电容支路；电阻支路分别与功率器件及短路检测电路连接；电容支路分别与功率器件及接地端连接。

在一实施例中，功率器件双功能检测电路还包括：稳压电路；分压电路通过稳压电路与过压检测电路连接。

在一实施例中，稳压电路包括：多个串联连接的稳压二极管。

在一实施例中，短路检测电路还包括：第一储能电路；第一储能电路分别与分压电路及接地端连接；第一开关电路分别与第一储能电路、控制模块及接地端连接；当功率器件处于关断状态时，控制模块控制第一开关电路导通；当功率器件处于导通状态时，控制模块控制第一开关电路关断，且检测模块通过检测第一储能电路的电压判断功率器件是否短路。

在一实施例中，第一开关电路包括：第一上拉电阻及第一可控开关；第一可控开关的第一端通过第一上拉电阻与第一储能电路连接，第一可控开关的第二端与接地端连接，第一可控开关的控制端与控制模块连接；当功率器件处于关断状态时，控制模块控制第一可控开关导通；当功率器件处于导通状态时，控制模块控制第一可控开关关断。

在一实施例中，第一储能电路包括：第一接地电阻、短路检测电阻及短路检测电容；短路检测电阻的第一端与分压电路连接，短路检测电阻的第一端还通过第一接地电阻接地，短路检测电阻的第二端与第一开关电路连接，短路检测电阻的第二端还通过短路检测电容接地。