CN102522969B - 一种igbt抗干扰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种IGBT抗干扰的方法，在主控芯片中设有时间控制器，所述方法包括如下步骤：首先设定分别对应于计时器(TIMER₁)和(TIMER₂)的计时周期为T_A和T_B；接着检测PPG端口状态，若检测到上升沿信号，则计时器(TIMER₁)和计时器(TIMER₂)开始计时，在T_A时间内，禁止比较器输出信号；T_A时间结束，允许比较器输出信号；在T_B时间结束后，检测是否有PPG信号输出，若无PPG信号输出，则由主控芯片强行输出一个PPG信号。本方法简单有效，既防止了在IGBT开通时，受到信号干扰重复开通，又避免了市电电压在零点附近异常时导致无功率输出的问题。

Description

一种IGBT抗干扰的方法

技术领域

本发明涉及一种IGBT的保护方法。

背景技术

在集成PPG（Programmable Pulse Generator，可编程脉冲发生器）硬件电路的主控芯片系列产品中，一种控制功率器件IGBT开通和断开的方法是通过比较经过处理后的电压信号V_A和IGBT的C极电压V_C信号的大小，输出PPG控制信号。

采集市电整流后的电压信号V_A和IGBT的C极电压V_C，进行降压处理后输入到芯片内部集成的比较器的两端。当V_A﹥V_C时，比较器反转，输出硬件中断标志，当主控芯片检测到该中断时，延时一段时间T_延时后，控制PPG端口输出高电平（IGBT开通信号），开通IGBT。在该高电平持续T_K时间后，再由主控芯片控制PPG端口输出低电平，关闭IGBT。但目前这种控制方法存在以下不足：

1、在零时刻PPG端口输出高电平（IGBT开通信号），到达T_L时刻 (T_L< T_K)时，有干扰信号耦合到V_A和V_C信号中，造成比较器再次出现由低到高的反转，产生第二次中断标志，此时芯片中记录的PPG端口已输出高电平的时间将被置零，重新开始计时，当计时时间等于T_K时才会把PPG端口由高电平变为低电平，从而关闭IGBT。也就是说，若有干扰信号时IGBT开通的时间可能会变为T_L +T_K，造成IGBT开通时间比正常开通时间增加T_L,，有可能导致IGBT的损坏。干扰信号可能导致IGBT重复开通，延长开通的时间，降低IGBT的寿命；

2、在PPG端口为低电平期间，正常情况下IGBT为关断状态，但若有干扰信号偶合至V_A和V_C的信号中，可能造成比较器反转，产生硬件中断，检测到该中断后芯片会把PPG端口置为高电平，这样IGBT就会错误开通。由于此时IGBT的C极电压很高，开通IGBT时会造成很大的短路电流，引起IGBT损坏；

3、在市电电压过零点附近，V_A的值本身很小。若市电电压在零点附近异常，且持续时间较长时，造成V_A持续小于V_C，这样比较器无法反转，也就无法产生中断信号，导致PPG端口就一直保持低电平，IGBT无法开通。IGBT较长时间无法开通会导致线圈盘与谐振电容之间的电磁振荡能量消耗为零，导致V_A的电压等于V_C。比较器两端的电压相等，使其输出端无法反转产生中断信号，这样PPG端口就一直保持低电平，IGBT被错误关闭，产品出现无功率输出的现象。

综上，现有技术中此种控制IGBT开通和关断的方法可能出现IGBT损坏和产品无功率输出的现象。 

发明内容

本发明针对上述不足，本发明提出了一种简单有效、避免IGBT错误开通和关闭、具有可靠输出功率的IGBT抗干扰的方法。

本发明提供一种IGBT抗干扰的方法，在主控芯片中设有时间控制器，时间控制器包括两个计时器，所述方法包括如下步骤：

S1：首先设定计时器TIMER₁ 和TIMER₂的计时周期分别为T_A和T_B，其中T_A的范围为T_K <T_A≤T₀﹣T_延时，T_B的范围为T₀<T_B≤T₀+T_K，其中T₀为可编程脉冲发生器PPG的开通周期，每个开通周期内PPG开通时间为T_K，T_延时为正常的PPG响应比较器信号的延时时间；

S2：检测PPG端口状态，判断PPG端口是否为上升沿信号（由低电平变为高电平），若否，则重复步骤S2；

S3：若检测到PPG端口为上升沿信号，则计时器TIMER₁和计时器TIMER₂开始计时，在T_A时间内_，禁止比较器输出信号；T_A时间结束后，计时器TIMER₁清零，允许比较器输出信号；

S4：在T_B时间结束后，计时器TIMER₂清零；然后检测是否有PPG信号输出，若有信号输出则继续步骤S2；若无PPG信号输出，则由主控芯片输出一个PPG信号，继续执行步骤S2。

进一步地，所述T_A=T₀﹣T_延时。

 本发明的有益效果是：

1、在原有主控芯片中加入时间控制器，简单易行。

2、在T_A 时间内，禁止比较器输出信号，防止了在IGBT开通时，受到信号干扰重复开通。

3、在T_B时间结束后，若检测不到下一个PPG信号输出，则由主控芯片强行输出一个PPG信号，避免了市电电压在零点附近异常时导致无功率输出的问题。

附图说明

附图1是本发明的步骤流程图

附图2是本发明实施例的信号波形图

具体实施方式

如图1、2所示，设定每个周期内PPG开通时间T_K=15uS，其开通周期T₀为40uS。当T_延时=2uS，则可设置T_A= T₀- T_延时，T_A=40uS-2uS=38uS。同时，设定T_B=50s。接着，检测PPG端口状态，判断PPG端口是否由低电平变为高电平。若检测到上升沿信号，计时器TIMER₁和计时器TIMER₂开始计时，同时在T_A时间内，禁止比较器输出信号；T_A时间结束后，计时器TIMER₁清零，允许比较器输出信号。也就是说，在检测到PPG信号由低变高后38uS内，禁止PPG响应比较器的信号，解决了IGBT重复开通的问题。然后，在计时器TIMER₂的T_B时间结束后，计时器TIMER₂清零；然后检测是否有PPG信号输出，若无PPG信号输出，则由主控芯片强行输出一个PPG信号。也就是说，在检测到PPG信号由低变高的50uS后，如果不能检测第二个PPG信号，则由软件强行输出一个PPG信号，避免产品无功率输出。这样就避免了市电电压在过零点异常时，导致IGBT错误关断的故障。

Claims (2)

1.一种IGBT抗干扰的方法，其特征在于，在主控芯片中设有时间控制器，时间控制器包括两个计时器，所述方法包括如下步骤：

S1：首先设定计时器TIMER₁和TIMER₂的计时周期分别为T_A和T_B，其中T_A的范围为T_K <T_A≤T₀﹣T_延时，T_B的范围为T₀<T_B≤T₀+T_K，其中T₀为可编程脉冲发生器PPG的开通周期，每个开通周期内PPG开通时间为T_K，T_延时为正常的PPG响应比较器信号的延时时间；

S2：检测PPG端口状态，判断PPG端口是否为上升沿信号，若否，则重复步骤S2；

S3：若检测到PPG端口为上升沿信号，则计时器TIMER₁和计时器TIMER₂开始计时，在T_A时间内，禁止比较器输出信号；T_A时间结束后，计时器TIMER₁清零，允许比较器输出信号；

S4：在T_B时间结束后，计时器TIMER₂清零；然后检测是否有PPG信号输出，若有信号输出则继续步骤S2；若无PPG信号输出，则由主控芯片输出一个PPG信号，继续执行步骤S2。

2.根据权利要求1所述的IGBT抗干扰的方法，其特征在于，所述T_A=T₀﹣T_延时。

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