一種igbt退飽和檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及自動檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種IGBT退飽和檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電機(jī)控制器中，IGBT是一種極其關(guān)鍵的元器件，所以在使用的過程中，對于IGBT的保護(hù)尤為重要。正常工作時，IGBT處于飽和區(qū)，而退飽和也就是IGBT退出飽和區(qū)。當(dāng)流過IGBT的電流上升，其集電極與射極之間的電壓(即端電壓)也隨之上升。當(dāng)IGBT所處的橋臂發(fā)生橋臂直通短路而使得流過IGBT的電流上升到IGBT額定電流的4?5倍時，此時IGBT會發(fā)生退飽和現(xiàn)象(對應(yīng)的IGBT端電壓即為退飽和電壓)，IGBT的端電壓會急劇上升到母線電壓，從而造成與IGBT連接的電路的損壞。
[0003]基于上述情況，亟需一種能夠簡單、可靠地對IGBT的退飽和現(xiàn)象進(jìn)行檢測的電路。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供了一種IGBT退飽和檢測電路，所述檢測電路包括電壓比較器，所述電壓比較器的第一輸入端與IGBT的集電極連接，第二輸入端與預(yù)設(shè)電壓源連接。
[0005]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述檢測電路還包括:
[0006]第一二極管，其正極與所述電壓比較器的第一輸入端連接，負(fù)極與所述IGBT的集電極連接。
[0007]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述檢測電路還包括:
[0008]第一電阻，其連接在所述電壓比較器的第一輸入端與IGBT的集電極之間。
[0009]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述檢測電路還包括:
[0010]第二電阻，其連接在所述電壓比較器的第一輸入端與第一二極管的正極之間，或，連接在所述第一二極管的負(fù)極與IGBT的集電極之間。
[0011]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述檢測電路還包括:
[0012]第一電容，其一端與所述電壓比較器的第一輸入端連接，另一端與地連接。
[0013]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述檢測電路還包括:
[0014]可控開關(guān)，其包括三個端口，其中，第一端口與所述電壓比較器的第一輸入端連接，第二端口與地連接，第三端口與IGBT控制器連接。
[0015]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述可控開關(guān)包括MOSFET或三極管。
[0016]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述預(yù)設(shè)電壓源設(shè)置在所述電壓比較器內(nèi)部。
[0017]本實用新型所提供的IGBT退飽和檢測電路利用電壓比較器來對IGBT的集電極與射極之間的電壓(即端電壓)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)端電壓超過預(yù)設(shè)參考電壓時，電壓比較器的輸出電壓發(fā)生反轉(zhuǎn)，由此檢測出IGBT發(fā)生退飽和。該檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，能夠快速、可靠、有效地檢測出IGBT退飽和現(xiàn)象，從而有助于避免因IGBT退飽和導(dǎo)致的電路中元器件的損壞。
[0018]本實用新型所提供的檢測電路還通過在電壓比較器與IGBT之間設(shè)置第一電阻，這樣能夠通過合理地配置第一電阻的阻值來設(shè)置IGBT的退飽和檢測值，這樣提高了該檢測電路的靈活性和實用性。
[0019]同時，本實用新型所提供的檢測電路還在電壓比較器與IGBT之間設(shè)置有第一二極管。這樣，當(dāng)IGBT發(fā)生退飽和現(xiàn)象而使得電壓Vra快速上升時，第一二極管通過其反向截止的特性，能夠有效保護(hù)前端電路中的各個元器件(例如電壓比較器等)不受損壞出，從而提高整個電路的可靠性。
[0020]此外，本實用新型所提供的檢測電路通過設(shè)置可控開關(guān)，從而實現(xiàn)只檢測IGBT在導(dǎo)通時的狀態(tài)，從而有效避免了對IGBT不導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測而引發(fā)的誤報警，進(jìn)一步提高了電路的可靠性。并且，該檢測電路通過設(shè)置第一電容，保證了 IGBT導(dǎo)通時，IGBT集電極與射極之間的電壓Vce由母線電壓下降到飽和電壓的過程中不會出現(xiàn)無檢測現(xiàn)象，從而保證了檢測結(jié)果的可靠性。
[0021]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單的介紹:
[0023]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的IGBT退飽和檢測電路的電路原理圖；
[0024]圖2是根據(jù)本實用新型另一個實施例的IGBT退飽和檢測電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細(xì)說明本實用新型的實施方式，借此對本實用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本實用新型中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0026]同時，在以下說明中，出于解釋的目的而闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以提供對本實用新型實施例的徹底理解。然而，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，本實用新型可以不用這里的具體細(xì)節(jié)或者所描述的特定方式來實施。
[0027]實施例一:
[0028]圖1示出了本實施例中提供的IGBT退飽和檢測電路的電路原理圖。
[0029]如圖1所示，IGBT 103的集電極與電源101連接。當(dāng)IGBT 103正常工作時，IGBT的集電極與射極之間的電壓Vra為工作電壓(通常該電壓較小，例如2V左右)。而當(dāng)IGBT103發(fā)生短路情況而使得IGBT 103的流過的電流上升，此時電壓Vra會隨之上升，當(dāng)IGBT103流過的電流上升到到自身額定電流的一定倍數(shù)(通常為4?5倍)時，IGBT將發(fā)生退飽和現(xiàn)象，電壓Vra會急劇上升到母線電壓(通常該電壓較大，例如200V左右)。
[0030]為了能夠快速可靠地檢測出IGBT 103是否發(fā)生退飽和現(xiàn)象，本實施例所提供了一種新的IGBT退飽和檢測電路102，如圖1所示，該檢測電路102包括電壓比較器U1，其中，電壓比較器Ul的第一輸入端(即正相輸入端)與IGBT 103的集電極連接，第二輸入端(即反相輸入端)與預(yù)設(shè)電壓源連接，該預(yù)設(shè)電壓源能夠提供穩(wěn)定的參考電壓VMf。
[0031]需要說明的是，在本實用新型的一個實施例中，電壓比較器Ul的第二輸入端所連接的預(yù)設(shè)電壓源也可以設(shè)置在電壓比較器Ul的內(nèi)部，即此時電壓比較器Ul能夠提供內(nèi)置參考電壓，該參考電壓根據(jù)具體的電路形式以及IGBT的性能參數(shù)，可以設(shè)置為不同的值，本實用新型不限于此。
[0032]IGBT 103發(fā)生短路而使得流過自身的電路上升，此時電壓Vra會隨之上升。當(dāng)電壓Vce超過參考電壓V %時，電壓比較器Ul的輸出電壓V2將發(fā)生反轉(zhuǎn)，由此可以檢測出此時IGBT 103發(fā)生了退飽和現(xiàn)象。
[0033]從上述描述中可以看出，本實施例所提供的IGBT退飽和檢測電路利用電壓比較器來對IGBT的集電極與射極之間的電壓(即端電壓)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)端電壓超過預(yù)設(shè)參考電壓時，電壓比較器的輸出電壓發(fā)生反轉(zhuǎn)，由此檢測出IGBT發(fā)生退飽和。該檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，能夠快速、可靠、有效地檢測出IGBT退飽和現(xiàn)象，從而有助于避免因IGBT退飽和導(dǎo)致的電路中元器件的損壞。
[0034]實施例二:
[0035]圖2示出了本實用新型另一個實施例所提供的IGBT退飽和檢測電路的電路原理圖。
[0036]如圖2所示，本實施例所提供的檢測電路202包括電壓比較器U1、第一電阻R1、第一二極管Dl和第一電容Cl。其中，第一電阻Rl的一端與電壓比較器Ul的正相輸入端連接，另一端與第一二極管Dl的正極連接，第一二極管Dl的負(fù)極與IGBT 103的集電極連接。
[0037]需要說明的是，在本實用新型的其他實施例中，第一電阻Rl與第一二極管Dl的位置也可以互換，即第一二極管Dl的正極與電壓比較器Ul的正相輸入端連接，第一電阻Rl連接在第一二極管Dl的負(fù)極與IGBT 103的集電極之間，本實用新型不限于此。
[0038]在IGBT退飽和檢測電路中，用于的判斷IGBT是否發(fā)生退飽和的退飽和檢測值是一個極其關(guān)鍵的參數(shù)，合理地設(shè)置該參數(shù)值，既能夠使IGBT免受短路損毀，