[发明专利]一种带负温度补偿的功率电力电子器件驱动保护装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及电机速度需要变化调节的应用场合，具体涉及一种带负温度补偿的功率电力电子器件驱动保护装置。

背景技术

二十一世纪的发展，不但要求人们注重节约能源，更重要的是要求人们更加注重居住环境和绿色环保，以实现社会的可持续发展。目前，电动汽车、电动摩托车、电动自行车、电机调速等应用非常普及。在这些应用当中经常存在设备工作一段时间后，由于功率器件温度过高造成了电力电子器件烧毁或者电力电子器件没被烧毁但经常会出现在运行过程中突然停止运行的现象，这种状况给生产生活带来了将极大的不便。

发明内容

本发明专利要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，现场运行的电力电子器件的烧毁基本全部是由于温度过高而保护不当所造成的，本发明提供一种最新技术，让上述场合中的电机在运行过程中，不会由于长时间工作或散热不好而导致功率电力电子器件烧毁或者造成电机停运的现象。一种带负温度补偿的功率电力电子器件驱动保护装置，主要包含驱动脉冲输入单元A、电力电子器件栅极驱动脉冲监测电路B、驱动脉冲修正电路C、多级旁路电路D和J、功率器件温度检测电路E、计算单元F、温度曲线设定电路G、驱动脉冲调整系数生成电路H、驱动脉冲调整电路I、驱动输出电路K部分；其中该保护装置的输入信号为要保护的功率器件的驱动脉冲，其允许的输入信号数量可以从1到12路任意选择；驱动脉冲从输入接口A输入本装置后，首先通过驱动脉冲监测电路B对输入的驱动脉冲信号质量进行鉴定，判断输入驱动脉冲信号是否需要进行修正，如果需要修正，则会触发后级的修正电路C，如果不需要对输入脉冲进行修正，则不会触发后级的修正电路C，输入的脉冲信号就会通过第一级旁路电路D送入驱动脉冲调整电路I；同时温度检测电路E也在实时的检测功率器件温度，检测到的温度信号被送入计算单元F，计算单元从温度曲线设定电路G中调取事先设定好的温度曲线，根据温度曲线和采集到的温度进行计算，如果计算的结果小于等于1，则不启动后级调整电路，直接触发第二级旁路电路J让触发脉冲送入驱动脉冲输出电路K；如果计算的结果大于1且小于等于2，则会触发后级的驱动脉冲调整系数生成电路H、驱动脉冲调整电路I这两部分，驱动脉冲调整系数生成电路H会根据计算单元得到的结果生成一个驱动脉冲调整系数，并把该脉冲调整系数送入驱动脉冲调整电路I，调整电路就会根据调整系数对驱动脉冲进行宽度调整，调整之后的驱动脉冲就会通过脉冲输出电路K输出；如果计算的结果大于2，则计算脉冲则会直接封锁触发脉冲，迫使功率管停止工作。

所述的带负温度补偿的功率电力电子器件驱动保护装置,对功率电力电子器件的驱动脉冲波形进行监测，监测方法如下：如果波形有畸变，波形上有毛刺、驱动波形的上升沿不陡峭或者波形中间有凸起或凹陷的情况，则波形通过驱动脉冲监测电路B后，电路B会对该波形的上述情形进行修正补偿，把驱动波形修正为没有畸变的波形，采用一种重映对比技术把输入的波形重映在一个标准的波形上进行对比，再对比过程中如果出现重映波形和标准波形存在差异时，则会启动驱动脉冲修正电路C对波形上的缺陷进行修补，直至满足要求为止。

所述的带负温度补偿的功率电力电子器件驱动保护装置,实时检测功率电力电子器件的温度，把检测得到的温度与事先设定好的保存在温度曲线设定电路G中温度曲线进行对比；根据温度补偿系数计算公式计算出温度补偿系数，如果计算的补偿系数小于等于1，则对驱动波形不作调整，此时会直接触发第二级旁路电路让驱动波形不经驱动脉冲波形调整电路I直接通过脉冲输出电路输出；如果计算出的系数大于1小于等于2，则根据系数的大小对波形做出适当的调整；如果计算的补偿系数大于2，则直接封锁脉冲，迫使功率管停止工作。

所述的带负温度补偿的功率电力电子器件驱动保护装置,根据温度补偿系数的大小，通过驱动脉冲调整系数生成电路H产生一个驱动波形温度补偿脉冲，把这个温度补偿脉冲施加在驱动脉冲波形调整电路I上，驱动脉冲波形调整电路I根据温度补偿脉冲的宽窄自动调节驱动波形的大小，从而起到保护功率电力电子管的目的。

采用本发明提供的技术，当出现电力电子器件温度过高时，首先并不会封锁其脉冲而直接让系统停机，而是通过降低电机的运行速度（栅极驱动脉冲变窄）来让电力电子器件的温度降下来，如果该种方式温度还会继续上升，则会进一步让电机运行速度变慢（栅极驱动脉冲进一步变窄），如果电力电子器件温度仍然上升，当达到一定限值时才会让系统停止工作。