CN103138540B - 换流器igbt门电路驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种换流器IGBT门电路驱动装置，其特征在于，本发明包括，具备监控复数个IGBT元件和IGBT元件的Vce饱和电压为目的，连接到IGBT元件的连接电路的IGBT模块；在微机控制下生成驱动IGBT元件的门电路所需的PWM控制信号，输出到IGBT模块的门电路驱动 IC；在连接电路和门电路驱动 IC的DESAT针脚之间串联，安排在IGBT模块内部的PTC热敏电阻。上述的门电路驱动 IC具备保护电路，以便在通过DESAT针脚监控的电压达到事先设定的临界电压值时，切断PWM控制信号。由此，本发明不仅在Vce饱和电压增加的情况，在IGBT模块内部发生超温的情况下，在门电路驱动IC阶段未经微机的介入，迅速切断PWM控制信号，事先防止IGBT模块受损，整体提升换流器的性能。

Description

换流器IGBT门电路驱动装置
技术领域
本发明涉及一种换流器IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor, 绝缘栅双极型晶体管)门电路驱动装置，具体而言，具备超负荷保护电路以及超温保护电路的换流器IGBT门电路驱动装置。
背景技术
传统的商用HEV(Hybrid Electric Vehicle, 混合动力装置)巴士或电动汽车的换流器IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor, 绝缘栅双极型晶体管)门电路驱动电路安装有，驱动电力半导体部件-大容量IGBT所需的驱动电路以及发生超负荷时立即停止驱动的保护电路、超温保护电路等。
传统换流器IGBT门电路驱动装置的代表性保护电路有，门电路电压水平降到12V以下就启动的欠电压锁定(Under Voltage Lock Out)以及超负荷或IGBT上相和下相短路(arm short)时，检出IGBT的饱和(Saturation)电压进行保护的Desat 保护电路。大部分的门电路驱动IC都含有这些功能。
传统的换流器IGBT门电路驱动装置在发生短路或超负荷时，在H/W上的门电路驱动 IC的Desat针脚对IGBT的Vce饱和电压进行监控，由IC本身切断PWM，可以迅速保护换流器。
传统的换流器IGBT门电路驱动装置具备，在IGBT模块内部粘贴NTC(NegativeTemperature Coefficient,负温度系列)热敏电阻，当发生超温时监控NTC热敏电阻阻抗，由微机切断PWM的超温保护电路。
但是，传统换流器IGBT门电路驱动装置而言，NTC热敏电阻感应IGBT模块内的温度，微机对此进行监控达到超温状态时，控制门电路驱动IC切断PWM，所以难以迅速进行处理，在超温保护电路启动之前换流器已经受损或只能降低基准温度设计超温保护电路。
发明内容
技术课题
本发明旨在于，提供IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor)模块内发生超温状态时，在门电路驱动IC阶段未经微机的介入，迅速切断PWM的换流器IGBT门电路驱动装置。
技术方案
为了实现上述的目的，本发明涉及一种换流器IGBT(Insulated Gate Bipolarmode Transistor)门电路驱动装置，其特征在于，本换流器IGBT门电路驱动装置包括，具备驱动马达为目的的复数个IGBT元件和监控IGBT元件的Vce饱和电压为目的连接到IGBT元件的连接电路的IGBT模块；通过微机的控制生成驱动IGBT元件门电路所需的PWM控制信号，输出到IGBT模块的门电路驱动 IC；串联在连接电路和门电路驱动 IC的DESAT针脚之间，安排在IGBT模块内部的PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系列)热敏电阻。上述的门电路驱动 IC具备保护电路，以便在通过DESAT针脚监控的电压达到事先设定的临界电压值时切断PWM控制信号。
上述的门电路驱动 IC在其内部具备电流源，上述监控的电压通过DESAT针脚，通过电流源连接到连接线路的环电路被感应。
上述监控的电压随着PTC热敏电阻电的阻抗增加或IGBT元件Vce饱和电压的增加，按比例增加。
通过DESAT针脚监控的电压达到临界电压时，上述门电路驱动IC生成出差信号输出到微机。
上述的PTC热敏电阻串联在连接电路中的电阻和二极管之间，通过上述电阻连接在DESAT针脚，通过二极管可以连接到IGBT元件。
有益效果
如上所述，本发明不仅在Vce饱和电压增加的情况下，且在IGBT模块内部发生超温状态时，也可以在门电路驱动IC阶段未经微机的介入，迅速切断PWM控制信号，事先防止IGBT模块的破损，提升整体的换流器性能。
附图说明
图1为本发明一个实施方式相关换流器IGBT门电路驱动装置的块状图。
附图标记说明
1: 换流器IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor)门电路驱动装置
10: IGBT模块
12: IGBT元件
20: PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻
30: 门电路驱动IC
32: 保护电路
34: 电流源
40: 连接电路。
具体实施方式
下面结合附图详细介绍本发明一个实施方式相关换流器IGBT(Insulated GateBipolar mode Transistor)门电路驱动装置。
图1为本发明一个实施方式相关换流器IGBT门电路驱动装置的块状图。如图1所示，本实施方式相关换流器IGBT门电路驱动装置1可以由IGBT模块20、PTC(PositiveTemperature Coefficient)热敏电阻20和门电路驱动IC30组成。
IGBT模块20为了监控驱动马达所需的复数个IGBT元件12和IGBT元件12的Vce饱和电压，具备连接到IGBT元件12的连接电路40。IGBT模块20通过IGBT元件12生成三相(U,V,W)驱动信号，可以驱动马达。
如图1所示，PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻20布置在IGBT模块20内部，电阻值对应于IGBT模块20温度变化发生变化，可以执行传统换流器IGBT门电路驱动装置的NTC热敏电阻执行的IGBT模块20内部的温度感应。
并且，PTC热敏电阻20串联在连接电路40和门电路驱动IC 30的DESAT针脚之间。比如，如图1所示，PTC热敏电阻20可以串联在连接电路40中的电阻(R)和二极管(D)之间。
由此，PTC热敏电阻20随着IGBT模块20内部温度的上升电阻值上升，可以调高后述的通过门电路驱动IC 30的DESAT针脚监控的电压。
这样，PTC热敏电阻20通过超温时上升的电阻，可以用于门电路驱动IC 30在IGBT模块20超温时切断PWM控制信号。
门电路驱动IC 30可以具备保护电路32,以便在通过DESAT针脚监控的电压达到事先设定的临界电压值时切断PWM控制信号。
并且，门电路驱动IC30在内部还具备电流源34，通过DESAT针脚监控的电压是可以通过DESAT针脚，电流源34连接到连接电路40形成的环电路感应到。
因此，这样监控到的电压可以与PTC热敏电阻20电阻的增加或IGBT元件12的Vce饱和电压增加比例，发生增加。
比如，IGBT模块20的内部温度上升，或IGBT元件12的Vce饱和电压增加，门电路驱动IC 30监控的电压达到临界电压时，保护电路32会切断PWM控制信号。
如上所述，本实施方式相关换流器IGBT门电路驱动装置1不仅在Vce饱和电压增加的情况，在GBT模块内部发生过温状态时，也可以在门电路驱动IC阶段未经微机的介入迅速切断PWM控制信号，事先防止IGBT模块的破损，可以提升整体的换流器性能。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种换流器IGBT门电路驱动装置，其特征在于，包括:
具备驱动马达所需的多个IGBT元件，IGBT模块中具备连接电路，该连接电路为了监控IGBT元件的Vce饱和电压以连接到IGBT元件；
通过微机的控制，生成驱动IGBT元件门电路所需的PWM控制信号输出到IGBT模块的门电路驱动IC；
上述连接电路和门电路驱动IC的DESAT针脚之间串联，PTC热敏电阻安排在IGBT模块内部，上述门电路驱动IC具备保护电路，当通过DESAT针脚监控的电压达到事先设定的临界电压值时，切断PWM控制信号；
上述的门电路驱动IC在其内部具备电流源，上述监控的电压通过DESAT针脚、 电流 源连接到连接电路形成的环电路被感应。
2.根据权利要求1所述的换流器IGBT门电路驱动装置，其特征在于，上述监控的电压随着PTC热敏电阻阻抗的增加或IGBT元件Vce饱和电压的增加，按比例增加。
3.根据权利要求1所述的换流器IGBT门电路驱动装置，其特征在于，
通过DESAT针脚监控的电压达到临界电压值时，门电路驱动IC生成出错信号输出到微机。
4.根据权利要求1所述的换流器IGBT门电路驱动装置，其特征在于，上述的PTC热敏电阻串联在连接电路中的电阻和二极管之间，通过电阻连接到DESAT针脚，通过二极管连接到IGBT元件。
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