Igbt保護(hù)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種IGBT保護(hù)電路，包括IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路和驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路二者至少其一。本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路，分別通過(guò)所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路及驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路，針對(duì)開(kāi)機(jī)通電時(shí)IGBT主回路是否存在過(guò)流、過(guò)載情況，以及IGBT驅(qū)動(dòng)控制波形的電壓或時(shí)序異常情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；當(dāng)IGBT主回路存在過(guò)流、過(guò)載情況，或者IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓或時(shí)序異常情況，分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路或者驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路，拉低IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，從而有效保護(hù)IGBT，避免其被損壞或爆炸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】丨GBT保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接電源控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種IGBT保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]焊機(jī)是生產(chǎn)加工領(lǐng)域中的重要設(shè)備，而逆變焊機(jī)作為焊機(jī)產(chǎn)品的主流發(fā)展方向，橫跨了焊接工藝、電弧及電力電子等多門(mén)學(xué)科。通常情況，逆變焊機(jī)中的逆變式弧焊電源使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)作為大功率開(kāi)關(guān)切換器件。
[0003]一般而言，IGBT器件自身在過(guò)流或者過(guò)載的情況下將被損壞，又由于在焊接領(lǐng)域內(nèi)，焊機(jī)工作需要大電流，并且IGBT需要工作在直流場(chǎng)合，顯然，IGBT無(wú)法承受過(guò)流、過(guò)載情況?，F(xiàn)有的保護(hù)方法為限制原邊電流，但對(duì)于瞬間IGBT過(guò)流或過(guò)載時(shí)無(wú)法及時(shí)檢測(cè)，從而難以保護(hù)IGBT。針對(duì)IGBT的驅(qū)動(dòng)及開(kāi)機(jī)通電時(shí)IGBT主回路是否存在過(guò)流、過(guò)載情況，以及驅(qū)動(dòng)控制波形的電壓或時(shí)序異常時(shí)，都無(wú)法保護(hù)IGBT，從而使IGBT損壞或爆炸，這樣不但增加成本，還存在嚴(yán)重的安全隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，本實(shí)用新型提供一種IGBT保護(hù)電路。
[0005]本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路，包括IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路；所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路相連接，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路與所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路和驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路相連接；
[0006]所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)IGBT主回路工作過(guò)程中的信號(hào)情況，并對(duì)該信號(hào)的異常狀態(tài)做出判定；
[0007]所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作狀態(tài)；
[0008]所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路，在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)處于工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，及所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到的IGBT主回路出現(xiàn)異常的情況下，拉低驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0009]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述IGBT保護(hù)電路，還包括與所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路和驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路相連接的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路；
[0010]所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路，在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)處于工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，及所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到的IGBT主回路出現(xiàn)異常的情況下，拉低驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
[0011]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路，包括比較電路；
[0012]所述比較電路，用于將采集到的IGBT主回路工作信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，進(jìn)一步判定IGBT主回路工作狀態(tài)是否異常。
[0013]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述比較電路，包括壓降元件、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一比較器；
[0014]所述壓降元件的一端與IGBT主回路相連接，另一端與第七電阻及第一比較器輸入端的第一端相連接，所述第七電阻另一端與高電平相連接，所述第八電阻一端與高電平相連接，另一端與第一比較器輸入端的第二端及第九電阻的一端相連接，所述第九電阻的另一端接地。
[0015]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路，還包括第十電阻、第五電阻、第一三極管；
[0016]所述第十電阻的一端與比較電路相連接，另一端與第一三極管的基極相連接，所述第五電阻的一端與高電平相連接，另一端分別與第一三極管的發(fā)射極、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路及驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路相連接，所述第一三極管的集電極接地。
[0017]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述壓降元件為至少一個(gè)二極管。
[0018]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路，包括第六電阻、第十一電阻、第二三極管；
[0019]所述第六電阻一端與高電平相連接，另一端與第二三極管的發(fā)射極、IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路及驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路相連接，所述第二三極管的基極與第十一電阻相連接，集電極接地，所述第十一電阻的另一端與IGBT的驅(qū)動(dòng)電路相連接。
[0020]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路，包括第一光電耦合器、第一電阻、第二電阻；
[0021]所述第一光電耦合器包括四個(gè)接線端，其第一端與第一電阻的一端相連接，第二端接地，第三端與第二電阻的一端相連接，第四端與驅(qū)動(dòng)控制電路相連接，所述第一電阻的另一端分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路相連接，所述第二電阻的另一端接地。
[0022]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路，包括第二光電耦合器、第三電阻、第四電阻；
[0023]所述第二光電耦合器包括四個(gè)接線端，其第一端與第三電阻的一端相連接，第二端接地，第三端與第四電阻的一端相連接，第四端與驅(qū)動(dòng)電路相連接，所述第三電阻的另一端分別與驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路相連接，所述第四電阻的另一端接地。
[0024]作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述IGBT保護(hù)電路，還包括用于提示IGBT主回路工作異常的指示燈，所述指示燈為發(fā)光二極管，其正極分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路相連接，其負(fù)極分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路、IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路相連接。
[0025]與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，本實(shí)用新型針對(duì)焊機(jī)電源控制開(kāi)關(guān)IGBT提供了一種IGBT保護(hù)電路，分別通過(guò)所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路及驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路，針對(duì)開(kāi)機(jī)通電時(shí)IGBT主回路是否存在過(guò)流、過(guò)載情況，以及IGBT驅(qū)動(dòng)控制波形的電壓或時(shí)序異常情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；當(dāng)IGBT主回路存在過(guò)流、過(guò)載情況，或者IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓或時(shí)序出現(xiàn)異常情況，分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路或者驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路拉低IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，從而有效保護(hù)IGBT，避免其被損壞或爆炸。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路在IGBT控制電路中的原理框圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，進(jìn)行清楚和完整的描述。
[0029]如圖1所示，驅(qū)動(dòng)控制電路用于控制驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路用于控制IGBT主回路的工作狀態(tài)，本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路需要采集驅(qū)動(dòng)電路、IGBT主回路的工作情況，在IGBT出現(xiàn)異常時(shí)，對(duì)驅(qū)動(dòng)控制電路及驅(qū)動(dòng)電路做出拉低控制。
[0030]如圖2所示，本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路100，包括IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110和驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120 二者至少其一；所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130，用于檢測(cè)IGBT主回路工作過(guò)程中的信號(hào)情況，并對(duì)該信號(hào)的異常狀態(tài)做出判定；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作狀態(tài)；所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110，用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140檢測(cè)到的驅(qū)動(dòng)的工作狀態(tài)，及所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130檢測(cè)到的IGBT主回路信號(hào)情況，拉低驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120，用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140檢測(cè)到的驅(qū)動(dòng)的工作狀態(tài)，及所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130檢測(cè)到的IGBT主回路信號(hào)情況，拉低驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)用于控制驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)，而驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步控制IGBT主回路的工作狀態(tài)，故當(dāng)IGBT主回路出現(xiàn)異常時(shí)，在驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)二者其一被拉低，即能夠達(dá)到控制IGBT主回路停止工作的目的。
[0031]如圖2所示，作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130，包括比較電路；所述比較電路，用于將采集到的IGBT主回路工作信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，進(jìn)一步判定IGBT主回路工作狀態(tài)是否異常。所述比較電路，包括壓降元件、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第一比較器U1 ;所述壓降元件的一端與IGBT主回路相連接，另一端與第七電阻R7及第一比較器U1輸入端的第一端相連接，所述第七電阻R7另一端與高電平相連接，所述第八電阻R8 —端與高電平相連接，另一端與第一比較器U1輸入端的第二端及第九電阻&的一端相連接，所述第九電阻R9的另一端接地。在該實(shí)施例中，所述壓降元件為至少一個(gè)二極管，二極管的數(shù)量根據(jù)第一比較器Ul輸入端需要的電壓情況確定；此處第二二極管D2與第三二極管D3的作用為:在IGBT導(dǎo)通的情況下，第二二極D2、第三二極管D3及IGBT的發(fā)射極與集電極之間的導(dǎo)通電壓，為比較器U1第一輸入端的電位，當(dāng)然可以通過(guò)其它電子元器件作為壓降元件，來(lái)實(shí)現(xiàn)第二二極管D2、第三二極管D3的功能。當(dāng)IGBT正常工作，其處于導(dǎo)通狀態(tài)，比較電路中的第一比較器U1的I腳電位為第二二極D2、第三二極管D3及IGBT的發(fā)射極與集電極之間的導(dǎo)通電壓，該電壓與第七電阻R7和第八電阻R8組成的分壓電路的電壓進(jìn)行比較，第一比較器U1輸出端輸出低電平；當(dāng)IGBT不工作，其處于非導(dǎo)通狀態(tài)，比較電路中的第一比較器U1的I腳電位為VDD，該電壓與第七電阻R7和第八電阻R8組成的分壓電路的電壓進(jìn)行比較，第一比較器U1輸出端輸出高電平；所述的比較電路，以此判定IGBT主回路的工作狀態(tài)及是否存在異常情況。
[0032]如圖2所示，作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130，還包括第十電阻Rh)、第五電阻&、第一三極管Q1 ;所述第十電阻Rltl的一端與比較電路相連接，另一端與第一三極管Q1的基極相連接，所述第五電阻R5的一端與高電平相連接，另一端分別與第一三極管％的發(fā)射極、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110及驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120相連接，所述第一三極管Q1的集電極接地。在該實(shí)施例中，IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130，實(shí)時(shí)采集IGBT主回路的工作信號(hào)，當(dāng)IGBT正常工作，其處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130中的比較電路輸出低電平，所述第一三極管Q1導(dǎo)通；當(dāng)IGBT不工作時(shí)，其處于非導(dǎo)通狀態(tài)，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130中的比較電路輸出高電平，所述第一三極管Q1不導(dǎo)通；當(dāng)IGBT主回路工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)載或者短路時(shí)，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130中的比較電路由原來(lái)輸出低電平變?yōu)檩敵龈唠娖?，進(jìn)一步所述第一三極管Q1由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)椴粚?dǎo)通狀態(tài)，通過(guò)所述第一三極管Q1的導(dǎo)通狀態(tài)變化，來(lái)檢測(cè)IGBT主回路的工作過(guò)程中是否會(huì)出現(xiàn)異常情況。
[0033]如圖2所示，作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140，包括第六電阻R6、第十一電阻Rn、第二三極管Q2 ;所述第六電阻R6 —端與高電平相連接，另一端與第二三極管Q2的發(fā)射極、IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110及驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120相連接，所述第二三極管Q2的基極與第十一電阻R11相連接，集電極接地，所述第十一電阻R11的另一端與IGBT的驅(qū)動(dòng)電路相連接。在該實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140中的第二三極管Q2的基極，通過(guò)第十一電阻R11與驅(qū)動(dòng)電路相連接，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)進(jìn)行采集，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路工作時(shí)，由于第二三極管Q2的基極為高電位，故所述第二三極管Q2不導(dǎo)通；同理，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路停止工作時(shí)，所述第二三極管Q2導(dǎo)通；所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140，以此來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)。
[0034]如圖2所示，作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110，包括第一光電率禹合器U21t!、第一電阻R1、第二電阻R2 ;所述第一光電I禹合器U210包括四個(gè)接線端,其第一端與第一電阻R1的一端相連接，第二端接地，第三端與第二電阻R2的一端相連接，第四端與驅(qū)動(dòng)控制電路相連接，所述第一電阻&的另一端分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130相連接，所述第二電阻R2的另一端接地。在該實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110，用于拉低驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的電位，所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)用于控制驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130，檢測(cè)到IGBT主回路出現(xiàn)異常時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110中的第一光電率禹合器U21t!導(dǎo)通,其中分別與第一光電稱合器U21tl的1、2腳相連接的發(fā)光二極管,感應(yīng)與第一光電耦合器U210的3、4相連接的三極管導(dǎo)通，此時(shí)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)直接通過(guò)第二電阻R2接地，不再控制驅(qū)動(dòng)電路工作，進(jìn)一步不再控制IGBT主回路工作，從而保護(hù)IGBT。
[0035]如圖2所示，作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120，包括第二光電耦合器U2tl9、第三電阻R3、第四電阻R4 ;所述第二光電耦合器U209包括四個(gè)接線端，其第一端與第三電阻&的一端相連接，第二端接地，第三端與第四電阻R4的一端相連接，第四端與驅(qū)動(dòng)電路相連接，所述第三電阻&的另一端分別與驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130相連接，所述第四電阻日的另一端接地。在該實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120，用于拉低驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電位，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于控制IGBT主回路的工作狀態(tài)，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130，檢測(cè)到IGBT主回路出現(xiàn)異常時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120中的第二光電耦合器U2tl9導(dǎo)通，其中分別與第二光電稱合器U209的1、2腳相連接的發(fā)光二極管,感應(yīng)與第二光電稱合器U2tl9的3、4相連接的三極管導(dǎo)通，此時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接通過(guò)第四電阻R4接地，不再控制IGBT主回路工作，從而保護(hù)IGBT。
[0036]如圖2所示，作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述IGBT保護(hù)電路100，還包括用于提示IGBT主回路工作異常的指示燈，所述指示燈為發(fā)光二極管D1，其正極分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110相連接，其負(fù)極分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路140、IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路130相連接。在該實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管D1S置在機(jī)器外面，或者設(shè)置在機(jī)器面板上，以使得操作人員易于觀察，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路120、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路110 二者至少其一工作時(shí)，發(fā)光二極管將產(chǎn)生光線指示，以便操作人員及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的操作。
[0037]如圖2所示，對(duì)本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路的工作流程介紹如下:當(dāng)機(jī)器通電后，第二三極管Q2的基極檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路未工作，也即沒(méi)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，IGBT主回路不工作，由于此時(shí)第二三極管Q2的基極為低電位，故第二三極管Q2不導(dǎo)通；通過(guò)第十二電阻R12相連接的IGBT不工作，第一比較器U1的I腳電位上升到VDD，與第一比較器U1的2腳電壓做比較，此時(shí)第一比較器U1的輸出端輸出高電位,第一三極管Q1不導(dǎo)通,使第一光電I禹合器U210與第二光電耦合器U209不導(dǎo)通，也即不對(duì)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行拉低。當(dāng)?shù)诙龢O管Q2的基極檢測(cè)到有驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，IGBT主回路正常工作，即IGBT導(dǎo)通，第一比較器U1的I腳電位變成IGBT的集電極與發(fā)射極之間的電壓和第二 /三二極管仏和隊(duì)的導(dǎo)通壓降，此時(shí)與第一比較器U1的2腳電壓比較,使第一比較器U1輸出端輸出低電位,第一三極管Q1導(dǎo)通；又由于驅(qū)動(dòng)電路出于工作狀態(tài)，故第二三極管Q2的基極為高電位，從而第二三極管92不導(dǎo)通，使第一光電耦合器U210與第二光電耦合器U209不導(dǎo)通，也即不對(duì)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行拉低。在驅(qū)動(dòng)電路工作的前提下，當(dāng)IGBT工作過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)載或短路時(shí)，第一比較器U1的I腳電位隨著流經(jīng)IGBT電流增大而增大，當(dāng)上升到比第一比較器U1的2腳電位高時(shí)，第一比較器U1的輸出端輸出高電位,第一三極管Q1不導(dǎo)通，同時(shí)由于驅(qū)動(dòng)電路在正常工作，第二三極管Q2的基極檢測(cè)到有驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其基極為高電位，第二三極管Q2不導(dǎo)通，VDD通過(guò)第五電阻R5與第六電阻R6使第一光電稱合器U210與第二光電稱合器U209導(dǎo)通工作,拉低驅(qū)動(dòng)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，保護(hù)IGBT，同時(shí)發(fā)光二極管D1發(fā)光提醒用戶機(jī)器異常。
[0038]本實(shí)用新型所述的IGBT保護(hù)電路，通過(guò)所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路，實(shí)時(shí)檢測(cè)IGBT主回路中IGBT的工作狀態(tài)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路，實(shí)時(shí)采集驅(qū)動(dòng)信號(hào)狀態(tài)，并在IGBT正常過(guò)程中檢測(cè)是否存在過(guò)流、過(guò)載情況，及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)是否存在電壓或時(shí)序異常情況。當(dāng)IGBT主回路存在過(guò)流、過(guò)載情況，或者IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓或時(shí)序出現(xiàn)異常情況時(shí)，分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路或者驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路拉低IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)及驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，從而有效保護(hù)IGBT。通過(guò)所述的發(fā)光二極管作為指示燈，提醒操作人員IGBT工作出現(xiàn)異常，以避免其被損壞或爆炸。
[0039]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種IGBT保護(hù)電路，其特征在于，包括IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路；所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路相連接，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路與所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路和驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路相連接； 所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)IGBT主回路工作過(guò)程中的信號(hào)情況，并對(duì)該信號(hào)的異常狀態(tài)做出判定； 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作狀態(tài)； 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路，在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)處于工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，及所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到的IGBT主回路出現(xiàn)異常的情況下，拉低驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述IGBT保護(hù)電路，還包括與所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路和驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路相連接的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路； 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路，在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)處于工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，及所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路檢測(cè)到的IGBT主回路出現(xiàn)異常的情況下，拉低驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路，包括比較電路； 所述比較電路，用于將采集到的IGBT主回路工作信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，進(jìn)一步判定IGBT主回路工作狀態(tài)是否異常。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述比較電路，包括壓降元件、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一比較器； 所述壓降元件的一端與IGBT主回路相連接，另一端與第七電阻及第一比較器輸入端的第一端相連接，所述第七電阻另一端與高電平相連接，所述第八電阻一端與高電平相連接，另一端與第一比較器輸入端的第二端及第九電阻的一端相連接，所述第九電阻的另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路，還包括第十電阻、第五電阻、第一三極管； 所述第十電阻的一端與比較電路相連接，另一端與第一三極管的基極相連接，所述第五電阻的一端與高電平相連接，另一端分別與第一三極管的發(fā)射極、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路及驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路相連接，所述第一三極管的集電極接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述壓降元件為至少一個(gè)二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路，包括第六電阻、第十一電阻、第二三極管； 所述第六電阻一端與高電平相連接，另一端與第二三極管的發(fā)射極、IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路及驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路相連接，所述第二三極管的基極與第十一電阻相連接，集電極接地，所述第十一電阻的另一端與IGBT的驅(qū)動(dòng)電路相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路，包括第一光電稱合器、第一電阻、第二電阻； 所述第一光電耦合器包括四個(gè)接線端，其第一端與第一電阻的一端相連接，第二端接地，第三端與第二電阻的一端相連接，第四端與驅(qū)動(dòng)控制電路相連接，所述第一電阻的另一端分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路相連接，所述第二電阻的另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路，包括第二光電耦合器、第三電阻、第四電阻； 所述第二光電耦合器包括四個(gè)接線端，其第一端與第三電阻的一端相連接，第二端接地，第三端與第四電阻的一端相連接，第四端與驅(qū)動(dòng)電路相連接，所述第三電阻的另一端分別與驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路及IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路相連接，所述第四電阻的另一端接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT保護(hù)電路，其特征在于，所述IGBT保護(hù)電路，還包括用于提示IGBT主回路工作異常的指示燈，所述指示燈為發(fā)光二極管，其正極分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)拉低電路、驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)拉低電路相連接，其負(fù)極分別與驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)電路、IGBT主回路信號(hào)檢測(cè)電路相連接。
【文檔編號(hào)】H03K17/567GK204145443SQ201420639362
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】舒振宇, 萬(wàn)文海 申請(qǐng)人:上海滬工焊接集團(tuán)股份有限公司