CN106033097A - Igbt过流保护方法、装置和家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IGBT过流保护方法、装置和家用电器，所述方法包括以下步骤：在预设时间段内，对IGBT的工作电流进行等间隔采样以获取采样电流序列；根据采样的采样间隔和采样电流序列计算预设时间段内的功耗；以及如果预设时间段内的功耗大于预设功耗阈值，则对IGBT进行过流保护。本发明实施例的IGBT过流保护方法，获取预设时间段内的功耗并判断预设时间段内的功耗是否大于预设功耗阈值，如果是，则判断IGBT过流，从而对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏。

Description

IGBT过流保护方法、装置和家用电器

技术领域

本发明涉及电器技术领域，尤其涉及一种IGBT过流保护方法、装置和家用电器。

背景技术

目前，相关技术中的家用电器IGBT过流保护所采用的方案是设置一个电流最大阀值点，当电流超过该阀值点时候，认为过流，则对IGBT进行过流保护。实际上，瞬间过流并不会对电路造成很大影响，长时间的过流才会导致电路消耗功耗太大，从而损坏电子元器件。因此，相关技术中的家用电器IGBT过流保护方案有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种IGBT过流保护方法，该方法获取预设时间段内的功耗并判断预设时间段内的功耗是否大于预设功耗阈值，如果是，则判断IGBT过流，从而对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏。

本发明的第二个目的在于提出一种IGBT过流保护装置。

本发明的第三个目的在于提出一种家用电器。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的IGBT过流保护方法，包括以下步骤：在预设时间段内，对IGBT的工作电流进行等间隔采样以获取采样电流序列；根据所述采样的采样间隔和所述采样电流序列计算所述预设时间段内的功耗；以及如果所述预设时间段内的功耗大于预设功耗阈值，则对所述IGBT进行过流保护。

根据本发明实施例的IGBT过流保护方法，获取预设时间段内的功耗并判断预设时间段内的功耗是否大于预设功耗阈值，如果是，则判断IGBT过流，从而对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏。

在本发明的一个实施例中，通过以下公式计算所述预设时间段内的功耗：

W(Δt)＝(r*i1*i1*Δt1)+(r*i2*i2*Δt2)+(r*i3*i3*Δt3)+…(r*in*in*Δtn)，

其中，Δt为所述预设时间段，Δt＝Δt1+Δt2+Δt3+…+Δtn，Δt1为所述采样的采样间隔，r为所述IGBT外围电路电阻的阻值，i1，i2，i3，…，in为所述采样电流序列。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的IGBT过流保护装置，包括：采样模块，用于在预设时间段内，对IGBT的工作电流进行等间隔采样以获取采样电流序列；过流判断模块，用于根据采样的采样间隔和所述采样电流序列计算所述预设时间段内的功耗，并在所述预设时间段内的功耗大于预设功耗阈值时判断所述IGBT过流；以及过流保护模块，用于在所述过流判断模块判断所述IGBT过流之后，对所述IGBT进行过流保护。

根据本发明实施例的IGBT过流保护装置，过流判断模块获取预设时间段内的功耗并判断预设时间段内的功耗是否大于预设功耗阈值，如果是，则判断IGBT过流，过流保护模块则对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏。

在本发明的一个实施例中，所述采样模块包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述IGBT的发射极相连；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端相连，所述第二电阻的第二端接地，所述第二电阻的第一端与所述过流判断模块相连。

在本发明的一个实施例中，所述采样模块还包括：与所述第二电阻并联的电容。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的家用电器，包括本发明第二方面实施例的IGBT过流保护装置。

根据本发明实施例的家用电器，通过IGBT过流保护装置对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏，从而提升了家用电器的使用寿命。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的IGBT过流保护方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的IGBT的工作电流的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的IGBT过流保护装置的方框图；

图4是根据本发明一个实施例的IGBT过流保护装置的电路示意图。

附图标记：

采样模块10、过流判断模块20、过流保护模块30、第一电阻R1、第二电阻r和电容C1。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的IGBT过流保护方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的IGBT过流保护方法，包括以下步骤：

S1，在预设时间段内，对IGBT的工作电流进行等间隔采样以获取采样电流序列。

具体地，在预设时间段内，每隔Δt1对IGBT的工作电流进行采样，以获取采样电流序列。

S2，根据采样的采样间隔和采样电流序列计算预设时间段内的功耗。

具体地，在预设时间段内对IGBT外围电路电阻r的功率p进行积分，以获得功耗因为p＝ui＝i*i*r，所以，

$W\left(t\right)={\∫}_{\mathrm{\Δt}1}^{\mathrm{\Δtn}}(r*i*i)*\mathrm{\Δt}={\∫}_{\mathrm{\Δt}1}^{\mathrm{\Δtn}}r*(i*i)*\mathrm{\Δt},$ 其中，r为一常量，且r为外围电路电阻阻值。

更具体地，在本发明的实施例中，对于预设时间段内的(例如，如图2所示的Δt时间内)功耗的计算，采用无限元分割元法，即：

W(Δt)＝(r*i1*i1*Δt1)+(r*i2*i2*Δt2)+(r*i3*i3*Δt3)+…(r*in*in*Δtn)， (1)

其中，Δt为预设时间段，Δt＝Δt1+Δt2+Δt3+…+Δtn，Δt1为采样的采样间隔，且Δt1＝Δt2＝Δt3＝…＝Δtn，r为IGBT外围电路电阻的阻值，i1，i2，i3，…in为采样电流序列。

另外，如图2中所示，(1)表示IGBT开机后开始工作时候的电流波形，(2)表示IGBT正常工作时电流波形，(3)表示IGBT异常时候的电流波形。

S3，如果预设时间段内的功耗大于预设功耗阈值，则对IGBT进行过流保护。

具体地，预先计算出正常情况下不会损害电路时预设时间段内的最大功耗Wmax，也就是预设功耗阈值，当预设时间段内的功耗W(Δt)>Wmax时，就认为发生过流，则保护IGBT及其整个电路系统。

本发明实施例的IGBT过流保护方法，获取预设时间段内的功耗并判断预设时间段内的功耗是否大于预设功耗阈值，如果是，则判断IGBT过流，从而对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种IGBT过流保护装置。

图3是根据本发明一个实施例的IGBT过流保护装置的方框图。如图3所示，本发明实施例的IGBT过流保护装置，包括：采样模块10、过流判断模块20和过流保护模块30。

采样模块10用于在预设时间段内，对IGBT的工作电流进行等间隔采样以获取采样电流序列。

具体地，在预设时间段内，每隔Δt1对IGBT的工作电流进行采样，以获取采样电流序列。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，采样模块10包括：第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与IGBT的发射极E相连；第二电阻r，第二电阻r的第一端与第一电阻R1的第二端相连，第二电阻r的第二端接地，第二电阻r的第一端与过流判断模块20相连。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，采样模块10还包括：与第二电阻r并联的电容C1。

过流判断模块20用于根据采样的采样间隔和采样电流序列计算预设时间段内的功耗，并在预设时间段内的功耗大于预设功耗阈值时判断IGBT过流。

在本发明的一个实施例中，过流判断模块20通过公式(1)计算预设时间段内的功耗W(Δt)。

过流保护模块30用于在过流判断模块20判断IGBT过流之后，对IGBT进行过流保护。

具体地，预先计算出正常情况下不会损害电路时预设时间段内的最大功耗Wmax，也就是预设功耗阈值，当过流判断模块20判断预设时间段内的功耗W(Δt)>Wmax时，就认为发生过流，过流保护模块30则保护IGBT及其整个电路系统。

本发明实施例的IGBT过流保护装置，过流判断模块获取预设时间段内的功耗并判断预设时间段内的功耗是否大于预设功耗阈值，如果是，则判断IGBT过流，过流保护模块则对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种家用电器。该家用电器包括本发明实施例的IGBT过流保护装置。

本发明实施例的家用电器，通过IGBT过流保护装置对IGBT进行过流保护，防止电子元器件的损坏，从而提升了家用电器的使用寿命。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种IGBT过流保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

在预设时间段内，对IGBT的工作电流进行等间隔采样以获取采样电流序列；

根据所述采样的采样间隔和所述采样电流序列计算所述预设时间段内的功耗；以及

如果所述预设时间段内的功耗大于预设功耗阈值，则对所述IGBT进行过流保护。

2.如权利要求1所述的IGBT过流保护方法，其特征在于，通过以下公式计算所述预设时间段内的功耗：

W(Δt)＝(r*i1*i1*Δt1)+(r*i2*i2*Δt2)+(r*i3*i3*Δt3)+…(r*in*in*Δtn)，

其中，Δt为所述预设时间段，Δt＝Δt1+Δt2+Δt3+…+Δtn，Δt1为所述采样的采样间隔，r为所述IGBT外围电路电阻的阻值，i1，i2，i3，…，in为所述采样电流序列。

3.一种IGBT过流保护装置，其特征在于，包括：

采样模块，用于在预设时间段内，对IGBT的工作电流进行等间隔采样以获取采样电流序列；

过流判断模块，用于根据采样的采样间隔和所述采样电流序列计算所述预设时间段内的功耗，并在所述预设时间段内的功耗大于预设功耗阈值时判断所述IGBT过流；以及

过流保护模块，用于在所述过流判断模块判断所述IGBT过流之后，对所述IGBT进行过流保护。

4.如权利要求3所述的IGBT过流保护装置，其特征在于，所述采样模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述IGBT的发射极相连；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端相连，所述第二电阻的第二端接地，所述第二电阻的第一端与所述过流判断模块相连。

5.如权利要求4所述的IGBT过流保护装置，其特征在于，所述采样模块还包括：

与所述第二电阻并联的电容。

6.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求3-5任一项所述的IGBT过流保护装置。