又能夠避免誤保護。
[0039]本實施例中，通過在電壓比較器與IGBT之間設置第一電阻，能夠通過合理地配置第一電阻的阻值來設置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。
[0040]同時，本實施例所提供的檢測電路還在電壓比較器與IGBT之間設置有第一二極管。這樣，當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。
[0041]當IGBT 103正常導通時，電源101提供的電流I1通過第一電阻R1、第一二極管Dl和IGBT 103釋放掉，此時有:
[0042]V1= R.I !+Vp+Vce⑴
[0043]其中，％表示電壓比較器Ul正相輸入端的電壓，V ?表示第一二極管Dl導通時正負極之間的電壓，R表示第一電阻Rl的阻值。
[0044]當IGBT 103因短路或過流而發(fā)生退飽和時，電壓Vra會快速上升，從而導致V工上升。當V1超過預設參考電壓Vth時，電壓比較器Ul的輸出電壓發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而檢測到IGBT103的退飽和現(xiàn)象。
[0045]再次如圖2所示，本實施例所提供的檢測電路202還包括第一電容Cl和可控開關(guān)Klo其中，第一電容Cl的一端與電壓比較器Ul的第一輸入端(即正相輸入端)連接，另一端與地連接。可控開關(guān)Kl包括三個端口，其中，第一端口與電壓比較器Ul的第一輸入端連接，第二端口與地連接，第三端口(即控制端口 )與控制器連接。
[0046]當IGBT控制器輸出低電平使IGBT 103關(guān)斷時，此時可控開關(guān)Kl的第三端口接收到導通信號而導通第一端口與第二端口之間的連接，此時電壓比較器Ul的第一輸入端則相當于與地連接，電壓￥3皮拉低。當IGBT控制器輸出高電平使IGBT 103導通時，此時可控開關(guān)Kl的第三端口接收到關(guān)斷信號而斷開第一端口與第二端口之間的連接，此時電壓比較器Ul的第一輸入端的電壓乂1與IGBT103有關(guān)。
[0047]由此可以看出，本實施例所提供的檢測電路通過設置可控開關(guān)，從而實現(xiàn)只檢測IGBT在導通時的狀態(tài)，從而有效避免了對IGBT不導通狀態(tài)進行監(jiān)測而引發(fā)的誤報警，進一步提尚了電路的可靠性。
[0048]當IGBT導通時，其集電極與射極之間的電壓Vra由母線電壓下降到飽和電壓需要一個過程，而本實施例所提供的檢測電路通過設置第一電容Cl，來避免在此過程中檢測電路發(fā)生誤報警。
[0049]本實施例例中，通過配置合理的電容值，來使得IGBT導通時，檢測電路的響應時間大于電壓Vra由母線電壓下降到飽和電壓所需的時間。具體地，第一電容的取值與相應時間的關(guān)系可以用如下表達式表示:
[0050]ti= 12+Ci.VtlyZl1(2)
[0051]其中，h表示檢測電路的相應時間，12表示內(nèi)部消隱時間，I 1表示電源101提供的電流。
[0052]本實施例中，可控開關(guān)Kl采用了 M0SFET，其具有快速開關(guān)的特性，所以對控制信號的相應也較快，能夠保證電路檢測結(jié)果的準確性和可靠性。當然，在本實用新型的其他實施例中，可控開關(guān)也可以采用其他合理器件，例如三極管等，本實用新型不限于此。
[0053]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)進行監(jiān)測，當端電壓超過預設參考電壓時，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退飽和導致的電路中元器件的損壞。
[0054]本實施例所提供的檢測電路還通過在電壓比較器與IGBT之間設置第一電阻，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。
[0055]同時，本實施例所提供的檢測電路還在電壓比較器與IGBT之間設置有第一二極管。這樣，當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。
[0056]此外，本實施例所提供的檢測電路通過設置可控開關(guān)，從而實現(xiàn)只檢測IGBT在導通時的狀態(tài)，從而有效避免了對IGBT不導通狀態(tài)進行監(jiān)測而引發(fā)的誤報警，進一步提高了電路的可靠性。并且，該檢測電路通過設置第一電容，保證了 IGBT導通時，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。
[0057]應該理解的是，本實用新型所公開的實施例不限于這里所公開的特定結(jié)構(gòu)，而應當延伸到相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的這些特征的等同替代。還應當理解的是，在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的，而并不意味著限制。
[0058]說明書中提到的“一個實施例”或“實施例”意指結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本實用新型的至少一個實施例中。因此，說明書通篇各個地方出現(xiàn)的短語“一個實施例”或“實施例”并不一定均指同一個實施例。
[0059]為了方便，在此使用的多個項目、結(jié)構(gòu)單元和/或組成單元可出現(xiàn)在共同列表中。然而，這些列表應解釋為該列表中的每個元素分別識別為單獨唯一的成員。因此，在沒有反面說明的情況下，該列表中沒有一個成員可僅基于它們出現(xiàn)在共同列表中便被解釋為相同列表的任何其它成員的實際等同物。另外，在此還可以連同針對各元件的替代一起來參照本實用新型的各種實施例和示例。應當理解的是，這些實施例、示例和替代并不解釋為彼此的等同物，而被認為是本實用新型的單獨自主的代表。
[0060]雖然上述示例用于說明本實用新型在一個或多個應用中的原理，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實用新型的原理和思想的情況下，明顯可以在形式上、用法及實施的細節(jié)上作各種修改而不用付出創(chuàng)造性勞動。因此，本實用新型由所附的權(quán)利要求書來限定。
【主權(quán)項】
1.一種IGBT退飽和檢測電路，其特征在于，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，第二輸入端與預設電壓源連接。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括: 第一二極管，其正極與所述電壓比較器的第一輸入端連接，負極與所述IGBT的集電極連接。
3.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括: 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。
4.如權(quán)利要求2所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括: 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極與IGBT的集電極之間。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括: 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。
6.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述檢測電路還包括: 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。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測電路，其特征在于，所述可控開關(guān)包括MOSFET或三極管。
8.如權(quán)利要求1所述的檢測電路，其特征在于，所述預設電壓源設置在所述電壓比較器內(nèi)部。
【專利摘要】本實用新型公開了一種IGBT退飽和檢測電路，該檢測電路包括電壓比較器，電壓比較器的第一輸入端與IGBT的集電極連接，第二輸入端與預設電壓源連接。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退飽和而導致電路中元器件的損壞。
【IPC分類】G01R31-26, G01R19-165
【公開號】CN204536486
【申請?zhí)枴緾N201420696184
【發(fā)明人】夏一帆, 張新林, 王宇, 王征宇, 肖業(yè)
【申請人】湖南南車時代電動汽車股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年11月19日