CN109659905A - 一种ipm过电流及过温保护电路 - Google Patents

一种ipm过电流及过温保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN109659905A
CN109659905A CN201910013353.8A CN201910013353A CN109659905A CN 109659905 A CN109659905 A CN 109659905A CN 201910013353 A CN201910013353 A CN 201910013353A CN 109659905 A CN109659905 A CN 109659905A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ipm
signal
resistance
module
reference voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910013353.8A
Other languages
English (en)
Inventor
杜鹏
罗帅
马英华
张永利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Longertek Technology Co Ltd
Original Assignee
Shandong Longertek Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Longertek Technology Co Ltd filed Critical Shandong Longertek Technology Co Ltd
Priority to CN201910013353.8A priority Critical patent/CN109659905A/zh
Publication of CN109659905A publication Critical patent/CN109659905A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种IPM过电流及过温保护电路，包括，与IPM模块连接的信号输入端，与MCU模块连接的信号输出端，以及连接在信号输入端与信号输出端之间的比较电路，所述比较电路包括，基准电压输出电路，与电源连接；比较器，其一输入端与基准电压输出电路连接，以接收基准电压信号，另一输入端通过所述信号输入端与IPM模块连接，比较器的输出端通过所述信号输出端与MCU模块连接；所述信号输入端与IPM模块的温度检测和过电流信号共用输出口连接；所述比较器对基准电压和信号输入端的电压进行比较，并将比较结果输送至MCU模块，使所述MCU模块根据比较结果控制IPM模块的运行状态。本发明只占用单片机的一个引脚，并能实现在过流和过温时为IPM提供保护。

Description

一种IPM过电流及过温保护电路
技术领域
本发明涉及IPM保护电路，尤其是一种IPM过电流及过温保护电路。
背景技术
随着电力电子行业的发展，IPM的使用领域越来越宽广，相对于普通IGBT+驱动方案，工程师们更注重这种智能、小型化的IPM方案。在IPM使用时，需要对其进行保护，在过流和过温的情况下，需要使IPM停止工作，以避免其损毁。申请号为201620760332.4的中国发明专利公开了一种基于DSP和IPM模块的变频器保护电路，包括：主控制器电路、IPM模块电路、过压保护电路、过温保护电路、过流保护电路和故障封锁电路；其应用TI公司的DSP控制芯片TMS320LF2406和IR公司的智能功率模块IPM模块IRAMS10UP60B，通过采样直流母线电压，IPM模块内部的温度和电流信号传递给主控制器TMS320LF2406，进行数据对比和分析，判断电路是否出现过电压、过温和过流等危险状况，如果出现危险，主控制器发出封锁信号FAULT和PDPINTA，其中FAULT用于封锁IPM模块的SVPWM脉冲，PDPINTA封锁TMS320LF2406产生的六路SVPWM脉冲，同时TMS320LF2406发出IPM_EN信号封锁74AC244，实现了基于软硬件的多方位，多重的闭环电路保护，实现了变频器的安全可靠运行。该专利的过温保护电路、过流保护电路分别单独占用主控制器(单片机)的一个输入引脚，造成引脚资源浪费，且其电路结构也比较复杂。
鉴于此提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种的IPM过电流及过温保护电路，只占用单片机的一个引脚，并能实现在过流和过温时为IPM提供保护。
为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：
一种IPM过电流及过温保护电路，包括，用于与IPM模块连接的信号输入端，用于与MCU模块连接的信号输出端，以及连接在信号输入端与信号输出端之间的比较电路，所述比较电路包括，
基准电压输出电路，与电源连接，并配置为输出一基准电压；
比较器，其一输入端与基准电压输出电路连接，以接收基准电压信号，另一输入端通过所述信号输入端与IPM模块连接，比较器的输出端通过所述信号输出端与MCU模块连接；
所述信号输入端与IPM模块的温度检测和过电流信号共用输出口连接；
所述比较器配置为对基准电压和信号输入端的电压进行比较，并将比较结果输送至MCU模块，使所述MCU模块根据比较结果控制IPM模块的运行状态。
进一步，所述信号输入端的电压大于基准电压时，所述比较器配置为输出高电平信号，MCU模块控制IPM模块保持运行状态；所述信号输入端的电压小于基准电压时，所述比较器配置为输出低电平信号，MCU模块控制IPM模块停止运行。
进一步，所述比较电路还包括一比较电阻R3，所述比较电阻R3的一端与电源连接，另一端通过信号输入端与IPM模块内的热敏电阻构成串联连接。
进一步，所述比较电阻R3的阻值配置为与所述热敏电阻在某温度下的阻值相同，该温度为IPM模块的保护温度。
进一步，所述基准电压输出电路包括串联连接的电阻R1和电阻R2，所述比较器的一输入端连接在电阻R1和电阻R2之间。
进一步，所述所述电阻R1和电阻R2的阻值相同，所述基准电压为电源电压的1/2。
进一步，所述比较器的输出端与信号输出端之间还设有一电阻R5，所述电阻R5通过电阻R4与电源连接。
进一步，所述比较器的输入端和输出端还分别通过一电容接地连接。
进一步，所述基准电压加在比较器的反向输入端，所述IPM模块的输出信号加在比较器的同相输入端。
进一步，所述温度检测和过电流信号共用输出口为IPM模块的VFO输出口，所述IPM模块的型号为IKCM15L60。
采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：
本发明的信号输出端只占用MCU模块(单片机)的一个引脚，在IPM过流和过温时均能触发MCU动作，使其控制IPM模块停止工作，实现对IPM模块的保护，相对于传统的IPM保护电路需要占用至少两个MCU引脚而言，由于本发明只占用MCU的一个引脚，因此一块MCU模块可以控制更多的IPM模块，有效降低了MCU模块的采购数量和使用成本，且整体电路结构更加简单，稳定性更好。
附图说明
图1：本发明实施例的电路原理图；
图2：本发明实施例中的IPM模块的内部电气原理图；
其中：1、IPM模块 2、比较电路 3、MCU模块 4、信号输入端 5、信号输出端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1和图2所示，一种IPM过电流及过温保护电路，包括，用于与IPM模块1连接的信号输入端4，用于与MCU模块3连接的信号输出端5，以及连接在信号输入端4与信号输出端5之间的比较电路2。本实施例中所述的IPM模块1的型号为IKCM15L60，但并不局限于此，IKCM15L60型的IPM模块1将温度保护和过电流保护作为一个管脚VFO输出。其内部设有热敏电阻Thermistor，热敏电阻Thermistor串联在管脚VFO和管脚VSS之间，其中管脚VSS接地。
所述比较电路2包括，基准电压输出电路、比较器ICA和比较电阻R3。
所述基准电压输出电路与电源VCC连接，并配置为输出一基准电压。具体地，所述基准电压输出电路包括串联连接的电阻R1和电阻R2，其中电阻R1的一端与电源VCC连接，电阻R2的一端接地，电阻R1和电阻R2的阻值相同，每个电阻上的电压均为电源VCC电压的1/2。
所述比较器ICA的反向输入端与基准电压输出电路连接，以接收基准电压信号，具体为，比较器ICA的反向输入端连接在电阻R1和电阻R2之间，这样使得输入比较器ICA的基准电压为电源VCC电压的1/2。所述比较器ICA的同相输入端通过所述信号输入端4与IPM模块1连接，具体地为信号输入端4与IPM模块1的温度检测和过电流信号共用输出口连接，即管脚VFO。所述比较器ICA的输出端通过所述信号输出端5与MCU模块3连接。
所述比较器ICA的作用是对基准电压和信号输入端4的电压进行比较，在输出端则以高电平或低电平来反映比较结果，并将比较结果输送至MCU模块3，使所述MCU模块3根据比较结果控制IPM模块1的运行状态。具体地，当信号输入端4的电压大于基准电压时，所述比较器ICA配置为输出高电平信号，MCU模块3控制IPM模块1保持运行状态；当信号输入端4的电压小于基准电压时，所述比较器ICA配置为输出低电平信号，MCU模块3控制IPM模块1停止运行。
过流保护的过程为：当IPM模块1过电流时，ITRIP电流检测触发致使管脚VFO输出低电平，通过与比较器ICA的基准电压进行比较，输出低电平到MCU模块3，MCU模块3检测到电平翻转，从而关断六路PWM输出，使IPM模块1停止工作，进而保护IPM模块1不受损坏。
所述比较电阻R3的一端与电源VCC连接，另一端通过信号输入端4与IPM模块1内的热敏电阻Thermistor构成串联连接，热敏电阻Thermistor的阻值会随着温度的变化而发生改变，具体地，热敏电阻Thermistor为NTC电阻，温度越高时电阻值越低。由于热敏电阻Thermistor与比较电阻R3串联，当热敏电阻Thermistor的阻值发生变化时，将使得信号输入端4的电压发生变化，当信号输入端4的电压小于基准电压时，将触发MCU模块3控制IPM模块1停止运行。
优选地，所述比较电阻R3的阻值配置为与所述热敏电阻Thermistor在某温度下的阻值相同，该温度为IPM模块1的保护温度。
过温保护的过程为：当外界温度高于保护温度时，热敏电阻Thermistor的阻值将小于比较电阻R3，使得信号输入端4的电压小于基准电压，比较器ICA输出低电平信号到MCU模块3，MCU模块3检测到电平翻转，从而关断六路PWM输出，使IPM模块1停止工作，进而保护IPM不受损坏。
优选地，所述比较器ICA的输出端与信号输出端5之间还设有一电阻R5，所述电阻R5通过电阻R4与电源VCC连接。
优选地，所述比较器ICA的输入端和输出端还分别通过一电容接地连接，起到隔直流通交流的作用。
以上所述为本发明的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种IPM过电流及过温保护电路，包括，用于与IPM模块连接的信号输入端，用于与MCU模块连接的信号输出端，以及连接在信号输入端与信号输出端之间的比较电路，其特征在于：所述比较电路包括，
基准电压输出电路，与电源连接，并配置为输出一基准电压；
比较器，其一输入端与基准电压输出电路连接，以接收基准电压信号，另一输入端通过所述信号输入端与IPM模块连接，比较器的输出端通过所述信号输出端与MCU模块连接；
所述信号输入端与IPM模块的温度检测和过电流信号共用输出口连接；
所述比较器配置为对基准电压和信号输入端的电压进行比较，并将比较结果输送至MCU模块，使所述MCU模块根据比较结果控制IPM模块的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述信号输入端的电压大于基准电压时，所述比较器配置为输出高电平信号，MCU模块控制IPM模块保持运行状态；所述信号输入端的电压小于基准电压时，所述比较器配置为输出低电平信号，MCU模块控制IPM模块停止运行。
3.根据权利要求2所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述比较电路还包括一比较电阻R3，所述比较电阻R3的一端与电源连接，另一端通过信号输入端与IPM模块内的热敏电阻构成串联连接。
4.根据权利要求3所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述比较电阻R3的阻值配置为与所述热敏电阻在某温度下的阻值相同，该温度为IPM模块的保护温度。
5.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述基准电压输出电路包括串联连接的电阻R1和电阻R2，所述比较器的一输入端连接在电阻R1和电阻R2之间。
6.根据权利要求5所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述所述电阻R1和电阻R2的阻值相同，所述基准电压为电源电压的1/2。
7.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述比较器的输出端与信号输出端之间还设有一电阻R5，所述电阻R5通过电阻R4与电源连接。
8.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述比较器的输入端和输出端还分别通过一电容接地连接。
9.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述基准电压加在比较器的反向输入端，所述IPM模块的输出信号加在比较器的同相输入端。
10.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路，其特征在于：所述温度检测和过电流信号共用输出口为IPM模块的VFO输出口，所述IPM模块的型号为IKCM15L60。
CN201910013353.8A 2019-01-07 2019-01-07 一种ipm过电流及过温保护电路 Pending CN109659905A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910013353.8A CN109659905A (zh) 2019-01-07 2019-01-07 一种ipm过电流及过温保护电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910013353.8A CN109659905A (zh) 2019-01-07 2019-01-07 一种ipm过电流及过温保护电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109659905A true CN109659905A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66119103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910013353.8A Pending CN109659905A (zh) 2019-01-07 2019-01-07 一种ipm过电流及过温保护电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109659905A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412341A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 珠海格力电器股份有限公司 Ipm过流检测电路
CN110707664A (zh) * 2019-10-30 2020-01-17 珠海格力电器股份有限公司 Ipm保护检测电路
CN112578773A (zh) * 2020-12-30 2021-03-30 南京康尼电子科技有限公司 一种轨道车辆门控制用ipm故障检测及保护的装置和方法
CN113983664A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 北京小米移动软件有限公司 空调器及其控制方法、计算机可读存储介质
CN115133758A (zh) * 2022-08-29 2022-09-30 苏州浪潮智能科技有限公司 电源转换芯片温度控制方法、相关组件及多相电源装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202217486U (zh) * 2011-07-20 2012-05-09 青岛海信电器股份有限公司 保护电路、背光源模块及液晶显示装置
CN103152912A (zh) * 2013-01-29 2013-06-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种改进的高效率led驱动电路和驱动方法
CN103369770A (zh) * 2012-03-31 2013-10-23 海洋王照明科技股份有限公司 灯具过温保护电路及装置
CN104980053A (zh) * 2014-04-11 2015-10-14 力林科技股份有限公司 以反驰式架构为基础的电源转换装置
CN204965104U (zh) * 2015-09-17 2016-01-13 广东美的制冷设备有限公司 一种空调器及其智能功率模块的上电与过流保护电路
CN105826903A (zh) * 2016-04-19 2016-08-03 无锡中感微电子股份有限公司 一种温度检测、保护电路及系统
CN205724849U (zh) * 2016-04-21 2016-11-23 中山大洋电机股份有限公司 一种ecm电机控制器的保护模块
CN205960632U (zh) * 2016-07-11 2017-02-15 唐美玲 一种基于dsp和ipm模块的变频器保护电路
CN206506283U (zh) * 2017-02-20 2017-09-19 广东美的制冷设备有限公司 压缩机保护电路和空调器
WO2017211128A1 (zh) * 2016-06-06 2017-12-14 珠海格力电器股份有限公司 压缩机保护电路、方法及装置
CN107592108A (zh) * 2017-09-29 2018-01-16 深圳南云微电子有限公司 一种控制器ic
CN108173241A (zh) * 2018-02-05 2018-06-15 珠海格力电器股份有限公司 Ipm模块的保护电路
CN209562148U (zh) * 2019-01-07 2019-10-29 山东朗进科技股份有限公司 一种ipm过电流及过温保护电路

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202217486U (zh) * 2011-07-20 2012-05-09 青岛海信电器股份有限公司 保护电路、背光源模块及液晶显示装置
CN103369770A (zh) * 2012-03-31 2013-10-23 海洋王照明科技股份有限公司 灯具过温保护电路及装置
CN103152912A (zh) * 2013-01-29 2013-06-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种改进的高效率led驱动电路和驱动方法
CN104980053A (zh) * 2014-04-11 2015-10-14 力林科技股份有限公司 以反驰式架构为基础的电源转换装置
CN204965104U (zh) * 2015-09-17 2016-01-13 广东美的制冷设备有限公司 一种空调器及其智能功率模块的上电与过流保护电路
CN105826903A (zh) * 2016-04-19 2016-08-03 无锡中感微电子股份有限公司 一种温度检测、保护电路及系统
CN205724849U (zh) * 2016-04-21 2016-11-23 中山大洋电机股份有限公司 一种ecm电机控制器的保护模块
WO2017211128A1 (zh) * 2016-06-06 2017-12-14 珠海格力电器股份有限公司 压缩机保护电路、方法及装置
CN205960632U (zh) * 2016-07-11 2017-02-15 唐美玲 一种基于dsp和ipm模块的变频器保护电路
CN206506283U (zh) * 2017-02-20 2017-09-19 广东美的制冷设备有限公司 压缩机保护电路和空调器
CN107592108A (zh) * 2017-09-29 2018-01-16 深圳南云微电子有限公司 一种控制器ic
CN108173241A (zh) * 2018-02-05 2018-06-15 珠海格力电器股份有限公司 Ipm模块的保护电路
CN209562148U (zh) * 2019-01-07 2019-10-29 山东朗进科技股份有限公司 一种ipm过电流及过温保护电路

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412341A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 珠海格力电器股份有限公司 Ipm过流检测电路
CN110707664A (zh) * 2019-10-30 2020-01-17 珠海格力电器股份有限公司 Ipm保护检测电路
CN112578773A (zh) * 2020-12-30 2021-03-30 南京康尼电子科技有限公司 一种轨道车辆门控制用ipm故障检测及保护的装置和方法
CN113983664A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 北京小米移动软件有限公司 空调器及其控制方法、计算机可读存储介质
CN115133758A (zh) * 2022-08-29 2022-09-30 苏州浪潮智能科技有限公司 电源转换芯片温度控制方法、相关组件及多相电源装置
CN115133758B (zh) * 2022-08-29 2023-01-17 苏州浪潮智能科技有限公司 电源转换芯片温度控制方法、相关组件及多相电源装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109659905A (zh) 一种ipm过电流及过温保护电路
CN103855919B (zh) 级联晶体管电路、包括该级联晶体管电路的电路装置、以及功率变换设备
CN201523211U (zh) 一种电动汽车整车控制器的电源电路
CN105762767B (zh) 基于apfc的硬件保护电路
CN101325366A (zh) 一种具有保护电路的有源功率因素校正电路
CN103066559B (zh) 断电保护器
CN107294057A (zh) 保护装置及方法、供电系统
CN209562148U (zh) 一种ipm过电流及过温保护电路
CN107482590A (zh) 一种igbt模块的驱动与故障保护电路
CN207603197U (zh) 一种直流无刷电机过电流保护的电路
CN107453739A (zh) 功率开关管的驱动保护电路、集成电路、ipm模块以及空调器
CN107425811A (zh) 光伏阻件的监测装置和光伏发电系统
CN209559340U (zh) 一种温度保护及告警信号电路
CN110460021A (zh) 一种igbt保护电路及空调器
CN106786394B (zh) 互锁保护电路
CN206684219U (zh) 一种变频器及其电压检测电路
CN206993078U (zh) 一种开关电路及具有该开关电路的烹饪器具
CN203243019U (zh) 一种断电保护器
CN204992539U (zh) 有源滤波器的多电源电压监视脉冲保护单元电路
CN105207513A (zh) 智能功率模块和空调器
CN104600682A (zh) 有源电力滤波器电流保护电路及方法
CN108429444A (zh) 一种电机控制器放电控制电路
CN209088529U (zh) 变频器输出对地短路保护装置
CN204835937U (zh) 一种三相光伏并网逆变器老化电源
CN211554173U (zh) 一种三电平拓扑逆变电路功率器件检测电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination