CN104155589B - 一种igbt故障指示电路 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的一种IGBT故障指示电路，包括故障信号、第一逻辑电路、第二逻辑电路、指示电路和钳位电路，所述故障信号与第一逻辑电路的输入端相连，第一逻辑电路的输出端经第二逻辑电路与指示电路的输入端相连，所述第一逻辑电路的输出端经钳位电路与指示电路的输入端相连。本发明所述的IGBT故障指示电路，在IGBT发生过流或短路故障时的毫秒甚至微妙时间里，硬件上能直观记录故障的发生，方便了故障原因的检查。
Description
技术领域
本发明涉及IGBT应用技术领域，具体涉及一种IGBT故障指示电路。
背景技术
IGBT是现代变频器及其它电力电子设备的主要功率器件，由于其工作频率高，驱动功率小，开关速度快等优点，尤其是在大功率的应用场合得到了广泛的应用。为保护IGBT，在发生短路或者过流等故障时，IGBT驱动电路将产出故障信号，现有的变频器中，这一故障信号由软件检测，检测到故障信号时，软件会封锁IGBT的驱动信号或者使能信号，达到保护IGBT的目的，但在硬件上没有直观的指示故障信息，对变频器的用户查找故障原因极为不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种IGBT故障指示电路，该电路在硬件上能直观记录故障的发生，以方便检查故障原因。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种IGBT故障指示电路，包括故障信号、第一逻辑电路、第二逻辑电路、指示电路和钳位电路，所述故障信号与第一逻辑电路的输入端相连，第一逻辑电路的输出端经第二逻辑电路与指示电路的输入端相连，所述第一逻辑电路的输出端经钳位电路与指示电路的输入端相连。
所述第一逻辑电路主要由第一施密特触发器和第一电阻组成，所述第一电阻的一端与第一施密特触发器的输出端相连，第一电阻的另一端与第二逻辑电路相连。
所述第二逻辑电路主要由第二施密特触发器、第三施密特触发器和第二电阻组成，所述第二施密特触发器的输入端与第一电阻相连，第二施密特触发器的输出端与第三施密特触发器的其中一个输入端相连，第三施密特触发器的另一输入端通过第二电阻与电源相连。
所述钳位电路包括两个并联的二极管，该并联二极管的共阳极端与第二施密特触发器的输入端相连，共阴极端与第三施密特触发器的输出端相连；所述指示电路包括发光二极管和第三电阻，所述发光二极管的阴极与第三施密特触发器输出端相连，发光二极管的阳极通过第三电阻与电源相连。
本发明的有益效果是：本发明公开的IGBT故障指示电路，通过故障信号、两个逻辑电路、指示电路和钳位电路组成指示电路，在IGBT发生过流或短路故障时的毫秒甚至微妙时间里，硬件上能直观记录故障的发生，方便了故障原因的检查。
附图说明
图1为本发明的电路框图；
图2为本发明的电路图；
图3为本发明的故障复位时第二逻辑电路中施密特触发器U1B的输入、输出电平变化图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种IGBT故障指示电路，一种IGBT故障指示电路，包括故障信号1、第一逻辑电路2、第二逻辑电路3、指示电路4和钳位电路5，故障信号1与第一逻辑电路2的输入端相连，第一逻辑电路2的输出端经第二逻辑电路3与指示电路4的输入端相连，第一逻辑电路2的输出端经钳位电路5与指示电路4的输入端相连。
第一逻辑电路2由第一施密特触发器U1A和第一电阻R1组成，所述第一电阻R1的一端与第一施密特触发器U1A的输出端相连，第一电阻R1的另一端与第二逻辑电路相连。第二逻辑电路3由第二施密特触发器U1B、第三施密特触发器U2A和第二电阻R2组成，第二施密特触发U1B的输入端与第一电阻R1的另一端相连，第二施密特触发器U1B的输出端与第三施密特触发器U2A的其中一个输入端相连，第三施密特触发器U2A的另一输入端通过第二电阻R2与电源相连。
钳位电路5包括两个并联的二极管D2和D3，该并联二极管的共阳极端与第二施密特触发器U1B的输入端相连，共阴极端与第三施密特触发器U2A的输出端相连；所述指示电路4包括发光二极管D1和第三电阻R3，所述发光二极管D1的阴极与第三施密特触发器U2A输出端相连，发光二极管D1的阳极通过第三电阻R3与电源相连。
上述电路结构中，当IGBT发生过流或短路等故障时，驱动电路产生的一个高电平的故障信号，第一逻辑电路2有一个施密特触发器U1A及一个电阻R1，高电平的故障信号经过第一逻辑电路2的施密特触发器U1A后变为低电平，该低电平信号经过电阻R1后保持低电平。
如图2所示，高电平的故障信号1经过第一逻辑电路2后变为低电平信号，由于此时并联二极管D2、D3的阳极端为低电平，则并联二极管D2、D3不导通；低电平信号经过施密特触发器U1B后又变为高电平信号，这个高电平信号接到施密特触发器U2A的2号脚，施密特触发器U2A的1号脚通过一个电阻R2接到电源上，就是说施密特触发器U2A的1号脚保持高电平，此时施密特触发器U2A的两个输入脚都为高电平，则施密特触发器U2A的输出端3脚为低电平，此时指示电路中的发光二极管D1的阴极端为低电平，发光二极管D1的阳极端通过电阻R3接到电源上，那么发光二极管D1被点亮。
结合图1、图2和图3，当毫秒甚至微秒的故障信号1由高电平变为低电平即软件实现保护功能而系统没有掉电，系统复位时，故障信号1由高电平变为低电平，这个低电平的信号经过第一逻辑电路2中的施密特触发器U1A后变为高电平，当第二逻辑电路3的施密特触发器U1B的输入端3脚的电平由低变高的过程中（此时二极管D2、D3的共阴极端仍为低电平）达到钳位电路5中并联二极管D2、D3的导通条件时，钳位电路5中的并联二极管D2、D3导通，将第二逻辑电路3中的施密特触发器U1B的3脚钳位到二极管D2、D3的导通压降电压上，使得第二逻辑电路3中的施密特触发器U2A的输出脚3保持低电平，此时指示电路中发光二极管D1保持导通状态，实现故障保持功能。
本发明公开的用于IGBT故障指示电路，结合图2和图3所示，故障复位时，第二逻辑电路3中的施密特触发器U1B的3脚由低电平变为高电平的过程中，电平上升到满足钳位电路5并联二极管D2、D3的导通电压时（图3中的VD2），这个电压值VD2远低于施密特触发器U1B的正向阈值电压Vp，两个并联二极管D2、D3导通，将施密特触发器U1B的3脚钳位在两个并联二极管D2、D3的导通压降电压上，而施密特触发器U1B的4脚继续保持高电平，则指示电路中发光二极管D1的阴极端维持低电平，发光二极管D1保持点亮状态。因此本发明在硬件上能直观记录故障的发生，以便掉电检查IGBT发生故障原因，使得变频器用户或者现场技术人员在不懂软件的前提下也能通过该发明电路判断故障发生点，方便掉电检查原因。
以上所述只是本发明较佳的实施方式，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、改进或者等同替换等，均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (2)
1.一种IGBT故障指示电路，其特征在于：包括故障信号（1）、第一逻辑电路（2）、第二逻辑电路（3）、指示电路（4）和钳位电路（5），所述故障信号（1）与第一逻辑电路（2）的输入端相连，第一逻辑电路（2）的输出端经第二逻辑电路（3）与指示电路（4）的输入端相连，所述第一逻辑电路（2）的输出端经钳位电路（5）与指示电路（4）的输入端相连；所述第二逻辑电路（3）由第二施密特触发器（U1B）、第三施密特触发器（U2A）和第二电阻（R2）组成，所述第二施密特触发器（U1B）的输入端与第一电阻（R1）相连，第二施密特触发器（U1B）的输出端与第三施密特触发器（U2A）的其中一个输入端相连，第三施密特触发器（U2A）的另一输入端通过第二电阻（R2）与电源相连；第一逻辑电路（2）由第一施密特触发器（U1A）和第一电阻（R1）组成，所述第一电阻（R1）的一端与第一施密特触发器（U1A）的输出端相连，第一电阻（R1）的另一端与第二逻辑电路(3)相连。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT故障指示电路，其特征在于：所述钳位电路（5）包括两个并联的二极管（D2、D3），该并联二极管的共阳极端与第二施密特触发器（U1B）的输入端相连，共阴极端与第三施密特触发器（U2A）的输出端相连；所述指示电路（4）包括发光二极管（D1）和第三电阻（R3），所述发光二极管（D1）的阴极与第三施密特触发器（U2A）输出端相连，发光二极管（D1）的阳极通过第三电阻（R3）与电源相连。
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