一种igbt的短路保护电路
技术领域
1.本发明涉及igbt技术领域，更具体地说，尤其涉及一种igbt的短路保护电路。
背景技术：
2.igbt作为电力电子产品中举足轻重的器件，它的可靠性很大程度上决定了设备的寿命，短路保护是针对igbt的一项必不可少的保护机制。
3.然而，市面上现有的一些驱动芯片只有过流（oc）保护引脚，往往需要igbt支持辅助发射级才能实现短路保护功能，该保护功能对igbt结构和类型有限制，不具备普遍适用性。如果要实现短路保护，在使用带oc引脚的驱动芯片前提下，只能使用带辅助发射级的igbt。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种igbt的短路保护电路，在使用带oc功能的驱动芯片前提下，通过外围电路设计，可以搭载市面上各款常见的igbt模块(包括不带辅助发射级的igbt模块)，摆脱驱动芯片和igbt模块之间的约束性。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种igbt的短路保护电路，包括igbt模块和驱动芯片u4，所述igbt模块通过短路外围保护电路与驱动芯片电性连接，所述驱动芯片内置有比较器，所述短路外围保护电路包括电阻r58、电阻r55、电容c32、稳压二极管d11、稳压二极管d12、电阻r54、二极管d9和二极管d10，所述驱动芯片u4的oc引脚分别与电阻r58的一端、电容c32的一端以及电阻r55的一端连接，所述电阻r55的另一端与稳压二极管d11的一端连接，所述稳压二极管d11的一端与稳压二极管d12的一端连接，所述稳压二极管d12的另一端、稳压二极管d11的另一端、电容c32的另一端、电阻r58的另一端共接地设置；所述稳压二极管d12的一端分别与电阻r54的一端、二极管d9的一端连接，所述二极管d9的另一端与二极管d10的一端连接，所述二极管d10的另一端与igbt模块的collector电极电性连接。
6.优选的，所述驱动芯片的outl引脚分别与电阻r48的一端、电阻r49的一端以及电阻r52的一端公共连接，所述电阻r48的一端、电阻r49的一端以及电阻r52的另一端共接于电阻r50的一端上。
7.优选的，所述电阻r50的一端与电阻r51的一端、电容c78的一端连接，所述电阻r51的另一端与电容c78的另一端连接，所述电容c78的一端与双向tvs管的一端连接，所述电容c78的另一端与双向tvs管的另一端连接。
8.优选的，所述电阻r50的一端与发光二极管d8的一端连接，所述发光二极管d8的另一端为接地设置。
9.优选的，所述电阻r54的另一端与vdd端电性连接，所述vdd端为 15v电压源。
10.与现有技术相比，本发明短路外围保护电路构成简单，且器件较少，可以实现igbt
短路保护以及开路保护功能，在400v母线电压条件下，可以将短路电流控制在6000a以内，更重要的是，能够摆脱了对igbt类型的依赖性。
附图说明
11.图1是本发明的系统框图；图2是本发明的驱动芯片与短路外围保护电路电路图。
具体实施方式
12.下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
13.如图1和图2所示，本发明提供的一种igbt的短路保护电路，包括igbt模块和驱动芯片u4，igbt模块通过短路外围保护电路与驱动芯片电性连接，驱动芯片内置有比较器，短路外围保护电路包括电阻r58、电阻r55、电容c32、稳压二极管d11、稳压二极管d12、电阻r54、二极管d9和二极管d10，驱动芯片u4的oc引脚分别与电阻r58的一端、电容c32的一端以及电阻r55的一端连接，电阻r55的另一端与稳压二极管d11的一端连接，稳压二极管d11的一端与稳压二极管d12的一端连接，稳压二极管d12的另一端、稳压二极管d11的另一端、电容c32的另一端、电阻r58的另一端共接地设置；稳压二极管d12的一端分别与电阻r54的一端、二极管d9的一端连接，二极管d9的另一端与二极管d10的一端连接，二极管d10的另一端与igbt模块的collector电极电性连接，电阻r54的另一端与vdd端电性连接，vdd端为 15v电压源。
14.驱动芯片的outl引脚分别与电阻r48的一端、电阻r49的一端以及电阻r52的一端公共连接，电阻r48的一端、电阻r49的一端以及电阻r52的另一端共接于电阻r50的一端上，电阻r50的一端与电阻r51的一端、电容c78的一端连接，电阻r51的另一端与电容c78的另一端连接，电容c78的一端与双向tvs管的一端连接，电容c78的另一端与双向tvs管的另一端连接，电阻r50的一端与发光二极管d8的一端连接，发光二极管d8的另一端为接地设置。通过外围电路设计，在igbt模块正常导通时，vce(sat)=1.5v，经过适当的电阻分压后，由驱动芯片u4的oc引脚拾取电压，电压小于内部比较器阈值，不会触发短路保护；而当igbt发生短路时，由于vce电压迅速上升，可以触发短路保护；并且当igbt模块控制引脚断开时，由vdd（＋15v）对该电路充电，经过适当的电阻分压后，驱动芯片u4的oc引脚拾取到的电压大于内部比较器诊断阈值，可以触发短路保护。
15.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.一种igbt的短路保护电路，包括igbt模块和驱动芯片u4，其特征在于：所述igbt模块通过短路外围保护电路与驱动芯片电性连接，所述驱动芯片内置有比较器，所述短路外围保护电路包括电阻r58、电阻r55、电容c32、稳压二极管d11、稳压二极管d12、电阻r54、二极管d9和二极管d10，所述驱动芯片u4的oc引脚分别与电阻r58的一端、电容c32的一端以及电阻r55的一端连接，所述电阻r55的另一端与稳压二极管d11的一端连接，所述稳压二极管d11的一端与稳压二极管d12的一端连接，所述稳压二极管d12的另一端、稳压二极管d11的另一端、电容c32的另一端、电阻r58的另一端共接地设置；所述稳压二极管d12的一端分别与电阻r54的一端、二极管d9的一端连接，所述二极管d9的另一端与二极管d10的一端连接，所述二极管d10的另一端与igbt模块的collector电极电性连接。2.根据权利要求1所述的igbt的短路保护电路，其特征在于：所述驱动芯片的outl引脚分别与电阻r48的一端、电阻r49的一端以及电阻r52的一端公共连接，所述电阻r48的一端、电阻r49的一端以及电阻r52的另一端共接于电阻r50的一端上。3.根据权利要求2所述的igbt的短路保护电路，其特征在于：所述电阻r50的一端与电阻r51的一端、电容c78的一端连接，所述电阻r51的另一端与电容c78的另一端连接，所述电容c78的一端与双向tvs管的一端连接，所述电容c78的另一端与双向tvs管的另一端连接。4.根据权利要求3所述的igbt的短路保护电路，其特征在于：所述电阻r50的一端与发光二极管d8的一端连接，所述发光二极管d8的另一端为接地设置。5.根据权利要求1所述的igbt的短路保护电路，其特征在于：所述电阻r54的另一端与vdd端电性连接，所述vdd端为 15v电压源。
技术总结
本发明公开了一种IGBT的短路保护电路，包括IGBT模块和驱动芯片U4，所述IGBT模块通过短路外围保护电路与驱动芯片电性连接，所述驱动芯片内置有比较器，所述短路外围保护电路包括电阻R58、电阻R55、电容C32、稳压二极管D11、稳压二极管D12、电阻R54、二极管D9和二极管D10，所述驱动芯片U4的OC引脚分别与电阻R58的一端、电容C32的一端以及电阻R55的一端连接，所述电阻R55的另一端与稳压二极管D11的一端连接，所述稳压二极管D11的一端与稳压二极管D12的一端连接，在使用带OC功能的驱动芯片前提下，通过短路外围保护电路设计，可以搭载市面上各款常见的IGBT模块，摆脱驱动芯片和IGBT模块之间的约束性。块之间的约束性。块之间的约束性。
技术研发人员：刘聪 刘长来 夏诗忠 刘杨 骆淼
受保护的技术使用者：中克骆瑞新能源科技有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/4/26
再多了解一些
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