專利名稱：Igbt保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IGBT保護電路，應(yīng)用于電力、冶金和所有使用IGBT作為核心器件的其他領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
靜止無功發(fā)生器SVG(Static Var Generator)是靈活交流輸電系統(tǒng)技術(shù)中的一個重要內(nèi)容，它的主要功能是在系統(tǒng)中起到動態(tài)無功發(fā)生、無功補償、電壓支撐、改善系統(tǒng)穩(wěn)定的作用。目前，改善電壓質(zhì)量的方法是用傳統(tǒng)的SVCGtatic Var Compensator)靜態(tài)無功補償裝置來減小電壓波動及電壓不對稱，而用機械投切電容器或電抗器消除電壓不平衡，用濾波器消除諧波。但是這些措施的實現(xiàn)及控制都不太靈活，加之設(shè)備價格比較昂貴、 維修困難，因而在實際系統(tǒng)應(yīng)用中效果并不是很好。SVG裝置以其靈活的動態(tài)調(diào)節(jié)性能克服了這些不足。SVG裝置的核心部分是逆變電路，它將整流后的直流電壓進行逆變以產(chǎn)生與系統(tǒng)相應(yīng)的交流電壓，從而產(chǎn)生所需的交流無功功率。利用IGBT智能模塊后，逆變電路無論是在體積、性能、穩(wěn)定性還是控制方式上都得到了極大地優(yōu)化。在中大功率的開關(guān)電源裝置中，IGBT由于其控制驅(qū)動電路簡單、工作頻率較高、容量較大的特點，已逐步取代晶閘管或GT0。但是在開關(guān)電源裝置中，由于它工作在高頻與高電壓、大電流的條件下，使得它容易損壞，另外，電源作為系統(tǒng)的前級，由于受電網(wǎng)波動、雷擊等原因的影響使得它所承受的應(yīng)力更大，故IGBT的可靠性直接關(guān)系到電源的可靠性。因而，在選擇IGBT時除了要作降額考慮外，對IGBT的保護設(shè)計也是電源設(shè)計時需要重點考慮的一個環(huán)節(jié)。因而IGBT的保護成為一個較大的問題，每一個應(yīng)用的廠家和IGBT的生產(chǎn)廠家都在對不同的IGBT研究相應(yīng)的IGBT的保護。如果IGBT的保護設(shè)計不好，就會出現(xiàn)炸機或者故障誤報的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種IGBT保護電路，可滿足IGBT保護的要求，穩(wěn)定性好，抗干擾性強，可靠性高，使用壽命長。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)IGBT保護電路，包括過電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路， 電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路分別與IGBT及控制器相連接，控制器、驅(qū)動電路、IGBT依次相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本裝置在過壓、過流、過熱等幾個方面都采取有效的保護措施，在實際應(yīng)用中均能夠取得良好的效果，可保證IGBT安全可靠地工作；滿足IGBT保護的要求，穩(wěn)定性好，抗干擾性強，可靠性高，使用壽命長。


圖1是IGBT保護電路的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式見圖1，IGBT保護電路，包括過電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路，電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路分別與IGBT及控制器相連接，控制器、驅(qū)動電路、IGBT依次相連接。由于IGBT是電流密度較高的器件，當(dāng)發(fā)生過電流或者短路時，器件中流過的電流大于額定值，極易使元件內(nèi)部的管芯結(jié)溫升高，導(dǎo)致器件損壞。一股IGBT的額定設(shè)計結(jié)溫為125°C，當(dāng)結(jié)溫Tj超過150°C時，IGBT就會炸裂。因此，IGBT的過流保護電路的響應(yīng)時間必須快，最好在IOus以內(nèi)完成。大多數(shù)的電路中，IGBT的過流損壞是損壞IGBT的主要原因。若IGBT處于過電流或短路狀態(tài)，此時過電流及短路保護電路運作，關(guān)斷IGBT。IGBT過電壓保護也是一個非常重要的保護，IGBT模塊有一個電壓等級，這個電壓就是Vces，其實是承受正向阻斷電壓的極限值，超過這個電壓，IGBT就會被擊穿。被動元件比如電感，電容等都有可以承受一定的電壓尖峰Δ V,與它們不同，IGBT不能承受超過Vces 的電壓尖峰，過電壓保護電路的作用就是要把功率單元產(chǎn)生的尖峰控制在一個合理的范圍之內(nèi)，如果超過某個限定的值，就要上傳給控制器，發(fā)出報警指示，關(guān)斷IGBT。IGBT的溫度保護也是功率單元的重要部分，如果IGBT的結(jié)溫Tjmax > 150°C，那么IGBT就會炸裂，我們測量散熱器溫度元件采用貼近IGBT的溫度開關(guān)，通過監(jiān)測散熱器的溫度把開關(guān)的狀態(tài)送至功率單元板上的溫度監(jiān)測回路，一旦散熱器的溫度超出溫度繼電器的范圍點，溫度開關(guān)動作，就可以使IGBT工作在一個安全的范圍之內(nèi)，保證了功率單元正常的工作，如果出現(xiàn)故障，可以及時的發(fā)現(xiàn)問題，并在第一時間實施保護。
權(quán)利要求
1.IGBT保護電路，其特征在于，包括過電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路，電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路分別與IGBT及控制器相連接，控制器、驅(qū)動電路、IGBT依次相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種IGBT保護電路，應(yīng)用于電力、冶金和所有使用IGBT作為核心器件的其他領(lǐng)域。IGBT保護電路包括過電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路，電流及短路保護電路、過壓保護檢測電路、溫度保護電路分別與IGBT及控制器相連接，控制器、驅(qū)動電路、IGBT依次相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本裝置在過壓、過流、過熱等幾個方面都采取有效的保護措施，在實際應(yīng)用中均能夠取得良好的效果，可保證IGBT安全可靠地工作；滿足IGBT保護的要求，穩(wěn)定性好，抗干擾性強，可靠性高，使用壽命長。
文檔編號H02H7/20GK102222885SQ20111016709
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者萬磊, 于鑫, 劉國輝, 崔文軍, 張福華, 李君明, 李春, 李航, 王偉, 王繼浩, 陳晏伯, 魏斌 申請人:榮信電力電子股份有限公司, 遼寧省電力有限公司丹東供電公司