CN105486423A - 多路igbt内部ntc高温实时检测电路 - Google Patents

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施贻蒙
丁文建
高青青
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Abstract

一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路主要有两部分电路构成，分别为IGBT内部NTC电压采样电路和低电压选择电路，其中NTC电压采样电路得到的电压值通过低电压选择电路后输出一路最低的电压值；NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻Rn1、Rn2和IGBT内部NTC传感器的电阻(RNTCn)进行分压，在RNTCn上得到的电压接运算放大器ICn1的同向端，放大器ICn1的输出端接反向端，实现电压跟随作用，得到稳定的实时采样电压值Un1，Un1值的大小随着NTC传感器的阻值大小实时变化；Un1通过电阻R3到运算放大器ICn2的同向端，通过运放ICn2和Dn1实现低电压选择功能，输出电压Uo为所有采样电压中的最小值，实现实时高温检测功能。

Description

多路IGBT内部NTC高温实时检测电路
技术领域
本发明涉及电力电子领域，尤其指一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路。
背景技术
IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块广泛应用于电力电子领域，且是一种相对比较贵的元器件，随着电力电子技术的发展，对功率器件IGBT的应用越来越多，特别考虑到设备成本，越来越多的设备采用多个IGBT模块并联的方式实现大功率电流的控制。IGBT运行中的一个重要的保护参数是其洁温，可以通过采样该温度来实现IGBT的过温保护。很多IGBT厂商都在IGBT模块内部封装了一个温度传感器(NTC热敏电阻)，用它来测量模块内的温度精度高。
已授权的专利《功率单元多路IGBT内部的NTC温度传感器的检测电路》(专利号201320457779.0)中提出了对多路IGBT内部的NTC温度进行检测，但是该电路有几个方面的限制，其一是该电路在某一个时刻只能采样一个IGBT内部的NTC温度，从而导致温度最高的IGBT模块并不是实时采样的数据；其二是该电路最多只能采样16路IGBT内部的NTC温度，相对功率模块使用较多的设备不能实现全面检测；其三是该电路在采样路数较少的情况下，也需要一样的电路设计，导致器件成本浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路。
为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路，充分考虑了IGBT内部集成的NTC温度传感器应用要求，检测所有工作中IGBT内部NTC的温度，并处理得到其中NTC传感器反馈的温度最高的采样值。
一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路主要有两部分电路构成，分别为IGBT内部NTC电压采样电路1和低电压选择电路2，其中NTC电压采样电路1得到的电压值通过低电压选择电路2后输出一路最低的电压值Uo。该多路检测电路包括至少一路IGBT内部NTC温度实时检测电路。NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻Rn1、Rn2和IGBT内部NTC传感器的电阻(RNTCn)进行分压，在RNTCn上得到的电压接运算放大器ICn1的同向端，实现电压跟随作用，得到稳定的实时采样电压值Un1；Un1值的大小随着NTC传感器的阻值大小实时变化。Un1通过电阻Rn3到运算放大器ICn2的同向端，通过运放ICn2和Dn1实现低电压选择功能，选择输出电压Uo为所有采样电压中的最小值，从而实现实时高温检测功能。
只有一路IGBT内部NTC温度采样时，Uo的输出电压等于U1的输出电压，只检测当前唯一的IGBT内部NTC传感器上的温度。多路IGBT内部NTC温度采样电路，则采用多路相同的NTC温度采样电路，分别得到相应的IGBT内部NTC的温度RNTCn上电压值Un1，通过低电压选择功能，输出一个最低的RNTC1电压值为Uo。这是由于IGBT内NTC电阻是负温度系数，因此温度越高，NTC传感器的电阻值越小，通过多路低电压选择功能电路，实现Uo输出值为最小的RNTC1上电压值，从而得到相应温度最高的IGBT模块。
附图说明
图1是本实施例的电路工作原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。
参见图1一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路，包括NTC电压采样电路1和低电压选择电路2。NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻R1、R2和IGBT内部NTC传感器的电阻(RNTC1)进行分压，在RNTC1上得到的电压接运算放大器IC1的同向端，放大器IC1的输出端接反向端，实现电压跟随作用，得到稳定的实时采样电压值U1。U1通过电阻R3到运算放大器IC2的同向端，运算放大器IC2的反向端接电阻R4，R4的另一端接上拉电阻R5和二极管D1的正极作为输出低电压的输出端，电阻R5的另一端到VCC，二极管D1的负极接运算放大器IC2的输出端。
多路IGBT内部NTC高温实时检测电路则由多路相同的NTC电压采样电路1和低电压选择电路2构成。NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻Rn1、Rn2和IGBT内部NTC传感器的电阻(RNTCn)进行分压，在RNTCn上得到的电压接运算放大器ICn1的同向端，放大器ICn1的输出端接反向端，实现电压跟随作用，得到稳定的实时采样电压值Un1。Un1通过电阻Rn3到运算放大器ICn2的同向端，运算放大器ICn2的反向端接电阻Rn4，Rn4的另一端接上拉电阻R5和二极管Dn1的正极作为输出低电压的输出端，电阻R5的另一端到VCC，二极管Dn1的负极接运算放大器IC2的输出端，多路Dn的正极接到一个端点作为输出Uo的端点，输出Uo为所有RNTCn的电压最小值。

Claims (4)

1.一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路，包括IGBT内部NTC电压采样电路和低电压选择电路，其特征在于：IGBT内部NTC电压采样电路分别采样所有工作中的IGBT内部NTC传感器上的电压值，低电压选择电路根据所有NTC传感器上得到的采样电压值，进行选择判断并输出一路最低的电压值Uo。
2.根据权利要求1所述的一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路，其特征在于：IGBT内部NTC电压采样电路的电源电压VCC通过电阻Rn1、Rn2和IGBT内部NTC传感器的电阻(RNTCn)进行分压，在RNTCn上得到的电压接运算放大器ICn1的同向端，放大器ICn1的输出端接反向端，得到稳定的实时采样电压值Un1。
3.根据权利要求1所述的一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路，其特征在于：Un1通过电阻Rn3到运算放大器ICn2的同向端，运算放大器ICn2的反向端接电阻Rn4，Rn4的另一端接上拉电阻R5和二极管Dn1的正极，电阻R5的另一端到VCC，二极管Dn1的负极接运算放大器IC2的输出端，多路Dn的正极接到一个端点作为输出Uo的端点，输出Uo为所有RNTCn的电压最小值。
4.根据权利要求1所述的一种多路IGBT内部NTC高温实时检测电路，其特征在于：该多路检测电路包括至少一路IGBT内部NTC温度实时检测电路。
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