CN202817726U - 一种晶体管过温保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及晶体管温控技术领域，特别涉及一种晶体管过温保护装置，每一个待保护晶体管均热耦合有可实时监测待保护晶体管温度的热敏元件，所述每一个热敏元件的输出端连接有一个可根据所述热敏元件的监测信号控制待保护晶体管的驱动电路通/断的保护电路。本实用新型无需使用控制器，避免了控制器接口资源较少的限制，能够独立的实时监测每一个晶体管的温度并在温度过高时及时断开该晶体管的驱动电路保护晶体管，有效地对每一个晶体管进行过温保护，准确性高。而且直接检测晶体管温度，获取温度数据准确，温度保护可靠性高。同时，本实用新型结构简单，易于实施。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶体管温控技术领域，特别涉及一种晶体管过温保护装置。
背景技术
随着技术的进步，在电子电力等各种设备中越来越广泛的使用IGBT、MOSFET等晶体管。但是此类晶体管在工作过程中容易产生较多热量，导致温度上升。而温度的上升可能会影响其工作性能，甚至损毁晶体管进而影响整体电路安全，因此对此类晶体管进行过温保护是必不可少的。
在现有技术中，对晶体管的过温保护一般通过热电偶监测与晶体管热耦合的散热器的温度，并由控制器来判断是否过温并据此控制晶体管的驱动电路。然而由于控制器的接口等资源有限，因此散热片上的热电偶数量有限，一般情况下远小于需过温保护的晶体管数量，因此无法精确的监测每一个晶体管的温度，造成不同位置的晶体管其实际过温保护点不一致，无法有效地对每一个晶体管进行过温保护，影响电路整体性能甚至可能损毁晶体管。同时由于热电偶获取的温度数据为散热器温度，因此与晶体管的实际温度存在一定误差，因此难以准确的对晶体管实施过温保护。
发明内容
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够有效的对每一个晶体管都准确的进行温度保护的晶体管过温保护装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种晶体管过温保护装置，每一个待保护晶体管均热耦合有可实时监测该待保护晶体管温度的热敏元件，所述每一个热敏元件的输出端连接有一个可根据所述热敏元件的监测信号控制待其对应的保护晶体管的驱动电路通/断的保护电路。
其中，所述驱动保护电路包括其输出端可控制驱动电路通/断的比较器U1。
其中，所述热敏元件为负温度系数热敏电阻NTC，所述驱动保护电路还包括电阻R3，所述负温度系数热敏电阻NTC与所述电阻R3串接于高电平与电源地之间，所述负温度系数热敏电阻NTC与电阻R3的连接点与所述比较器U1的反相输入端连接，所述比较器U1的正向输入端与阈值信号连接。
其中，所述热敏元件为正温度系数热敏电阻PTC，所述驱动保护电路还包括电阻R4，所述正温度系数热敏电阻PTC与所述电阻R4串接于高电平与电源地之间，所述正温度系数热敏电阻PTC与电阻R4的连接点与所述比较器U1的正相输入端连接，所述比较器U1的反向输入端与阈值信号连接。
其中，所述热敏元件为热敏电阻。
其中，所述热敏元件通过螺丝固定于待保护的晶体管上。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种晶体管过温保护装置，在本装置中，热敏元件实时监测待保护晶体管的温度并转换为监测信号，并将该监测信号传送给驱动保护电路，所述驱动保护电路根据该监测信号判断晶体管的温度是否超过了保护点，如果超过了保护点驱动保护电路就将该晶体管的驱动电路断开，达到过温保护的目的。与现有技术相比，本实用新型无需使用控制器，避免了控制器接口资源较少的限制，能够独立的实时监测每一个晶体管的温度并在温度过高时及时断开该晶体管的驱动电路保护晶体管，有效地对每一个晶体管进行过温保护，准确性高。而且直接检测晶体管温度，获取温度数据准确，温度保护可靠性高。同时，本实用新型结构简单，易于实施。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型一种晶体管过温保护装置的结构示意图。
图2是本实用新型一种晶体管过温保护装置的电路图。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1
本实用新型一种晶体管过温保护装置的具体实施方式之一，如图1所示，每一个待保护晶体管1均热耦合有可实时监测该待保护晶体管1温度的热敏元件2，所述每一个热敏元件2的输出端连接有一个可根据所述热敏元件2的监测信号控制其对应的待保护晶体管1的驱动电路3通/断的驱动保护电路4。
在本装置中，热敏元件2实时监测待保护晶体管1的温度并转换为监测信号，并将该监测信号传送给驱动保护电路4，所述驱动保护电路4根据该监测信号判断晶体管1的温度是否超过了保护点，如果超过了保护点驱动保护电路4就将该晶体管1的驱动电路3断开，达到过温保护的目的。与现有技术相比，本实用新型无需使用控制器，避免了控制器接口资源较少的限制，能够独立的实时监测每一个晶体管1的温度并在温度过高时及时断开该晶体管1的驱动电路3保护晶体管1，有效地对每一个晶体管1进行过温保护，准确性高。而且直接检测晶体管1温度，获取温度数据准确，温度保护可靠性高。另一方面，由于各个晶体管1之间的驱动保护电路4相对独立，针对不同的晶体管1，可相应调整其驱动保护电路4的阈值以设定其保护点，实用性强。同时，本实用新型结构简单，易于实施。
如图2所述，所述驱动保护电路4包括其输出端可控制驱动电路3通/断的比较器U1。通过比较器U1设定阈值电压，将热敏元件2获取的信号与该阈值电压进行比较，进而判断温度是否超过阈值，如果是比较器U1的输出端即输出相应的信号使晶体管1的驱动电路3断开。采用比较器电路简单，易于实施；而且判断准确，有效性高。同时成本低，可大量使用。
所述热敏元件2为热敏电阻。采用热敏电阻能够较为准确的实时监测晶体管1的温度：当晶体管1结温达到T1时，热敏元件2对应温度为T2，T1与T2呈线性关系；如果当热敏元件2的温度为T2时对应的输出达到驱动保护电路4的阈值，即温度T1为晶体管1的保护点，驱动电路3将封锁晶体管1的驱动，以此达到保护晶体管1的目的。调整驱动保护电路4动作的阈值，即调整晶体管1的过温保护点T1。当然，根据具体的需求，该热敏元件2还可以是红外温度传感器等其他热敏元件。
进一步的，如图2所示，所述热敏元件2为负温度系数热敏电阻NTC，所述驱动保护电路4还包括电阻R3，所述负温度系数热敏电阻NTC与所述电阻R3串接于高电平与电源地之间，所述负温度系数热敏电阻NTC与电阻R3的连接点与所述比较器U1的反相输入端连接，所述比较器U1的正向输入端与阈值信号连接。随着晶体管1温度上升，负温度系数热敏电阻NTC的电阻值降低，比较器U1的反相输入端电压值增加；当晶体管1温度低于保护点时，比较器U1的反相输入端电压值小于其正向输入端输入的阈值信号，比较器U1输出高电平，晶体管1的驱动电路3导通，驱动该晶体管1；当晶体管1温度高于保护点时，比较器U1的反相输入端电压值大于其正向输入端输入的阈值信号，比较器U1输出低电平，使该晶体管1的驱动电路3断开，保护该晶体管1。
所述热敏元件2通过螺丝固定于待保护的晶体管1上。采用本连接方式能够使晶体管1与热敏元件2之间获得更加良好的热耦合效果。
实施例2
本实用新型一种晶体管过温保护装置的具体实施方式之二，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：所述热敏元件2为正温度系数热敏电阻PTC，所述驱动保护电路4还包括电阻R4，所述正温度系数热敏电阻PTC与所述电阻R4串接于高电平与电源地之间，所述正温度系数热敏电阻PTC与电阻R4的连接点与所述比较器U1的正相输入端连接，所述比较器U1的反向输入端与阈值信号连接。随着晶体管1温度上升，正温度系数热敏电阻PTC的电阻值增大，比较器U1的正相输入端电压值减小；当晶体管1温度低于保护点时，比较器U1的正相输入端电压值大于其反向输入端输入的阈值信号，比较器U1输出高电平，晶体管1的驱动电路3导通，驱动该晶体管1；当晶体管1温度高于保护点时，比较器U1的正相输入端电压值小于其反向输入端输入的阈值信号，比较器U1输出低电平，使该晶体管1的驱动电路3断开，保护该晶体管1。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种晶体管过温保护装置，其特征在于：每一个待保护晶体管（1）均热耦合有可实时监测该待保护晶体管（1）温度的热敏元件（2），所述每一个热敏元件（2）的输出端连接有一个可根据所述热敏元件（2）的监测信号控制其对应的待保护晶体管（1）的驱动电路（3）通/断的驱动保护电路（4）。
2.如权利要求1所述的一种晶体管过温保护装置，其特征在于：所述驱动保护电路（4）包括其输出端可控制驱动电路（3）通/断的比较器U1。
3.如权利要求2所述的一种晶体管过温保护装置，其特征在于：所述热敏元件（2）为负温度系数热敏电阻NTC，所述驱动保护电路（4）还包括电阻R3，所述负温度系数热敏电阻NTC与所述电阻R3串接于高电平与电源地之间，所述负温度系数热敏电阻NTC与电阻R3的连接点与所述比较器U1的反相输入端连接，所述比较器U1的正向输入端与阈值信号连接。
4.如权利要求2所述的一种晶体管过温保护装置，其特征在于：所述热敏元件（2）为正温度系数热敏电阻PTC，所述驱动保护电路（4）还包括电阻R4，所述正温度系数热敏电阻PTC与所述电阻R4串接于高电平与电源地之间，所述正温度系数热敏电阻PTC与电阻R4的连接点与所述比较器U1的正相输入端连接，所述比较器U1的反向输入端与阈值信号连接。
5.如权利要求1所述的一种晶体管过温保护装置，其特征在于：所述热敏元件（2）为热敏电阻。
6.如权利要求1所述的一种晶体管过温保护装置，其特征在于：所述热敏元件（2）通过螺丝固定于待保护的晶体管（1）上。
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| CN 201220498650 CN202817726U (zh) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | 一种晶体管过温保护装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103618435A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-03-05 | 国电南京自动化股份有限公司 | 一种基于大功率变流器的热管理电路及其方法 |
| CN105628246A (zh) * | 2015-12-20 | 2016-06-01 | 常州瑞华电力电子器件有限公司 | 功率半导体模块温度监控系统 |
| CN105865634A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-08-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种功率器件的温度检测装置、方法及功率器件 |
| CN105977917A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-09-28 | 深圳市振华微电子有限公司 | 具有过温保护的电机驱动电路 |
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2012
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