CN205901692U - 一种具有igbt温度检测功能的电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有IGBT温度检测功能的电机控制器，所述电机控制器用于控制三相永磁同步电机，所述三相永磁同步电机的三相分别为U、V、W，所述电机控制器包括IGBT功率模块和温度检测模块；所述IGBT功率模块包括分别与所述永磁同步电机的三相相连的三个IGBT，以及分别与所述三个IGBT相连的第一热敏电阻、第二热敏电阻和第三热敏电阻，所述第一热敏电阻、第二热敏电阻以及第三热敏电阻的两端还与所述温度检测模块连接，所述温度检测模块用于将所述第一热敏电阻、所述第二热敏电阻和所述第三热敏电阻的电阻信号转换为电压信号，并经过比较后输出较大的电压信号。采用本实用新型，提高了IGBT过温保护的有效性。

Description

一种具有IGBT温度检测功能的电机控制器

技术领域

本实用新型涉及一种电机控制器，特别是一种具有IGBT温度检测功能的电机控制器。

背景技术

目前，大部分电机控制器只能采集一相绝缘栅双极型晶体管(IGBT，InsulatedGate Bipolar Transistor)的温度，没有实时采集三相永磁同步电机U、V、W三相IGBT的温度。因此当其他两相在电机控制器运行过程中出现故障时，将导致IGBT温度上升速度很快，而主控芯片却无法采集到这两相IGBT的温度信号，因此也无法实现对IGBT的过温保护，就有可能导致IGBT永久性损坏，电机控制器将无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种具有IGBT温度检测功能的电机控制器，提高了IGBT过温保护的有效性。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种具有IGBT温度检测功能的电机控制器，所述电机控制器用于控制三相永磁同步电机，所述三相永磁同步电机的三相分别为U、V、W，所述电机控制器包括IGBT功率模块和温度检测模块；所述IGBT功率模块包括分别与所述永磁同步电机的三相相连的三个IGBT，以及分别与所述三个IGBT相连的第一热敏电阻、第二热敏电阻和第三热敏电阻，所述第一热敏电阻、第二热敏电阻以及第三热敏电阻的两端还与所述温度检测模块连接，所述温度检测模块用于将所述第一热敏电阻、所述第二热敏电阻和所述第三热敏电阻的电阻信号转换为电压信号，并经过比较后输出较大的电压信号。

所述温度检测模块包括：分压电路、电压比较电路以及输出开关，所述分压电路包括三路相互并联的支路，每个支路的一端分别与第一热敏电阻、第二热敏电阻和第三热敏电阻连接，分别用于采集所述第一热敏电阻、第二热敏电阻以及第三热敏电阻的电阻信号，将所述采集的电阻信号转化为电压信号，并输出所述电压信号；所述分压电路的三路相互并联支路另一端分别与所述电压比较电路连接，所述电压比较电路用于接收来自所述分压电路的电压信号，并进行比较后，输出较大的电压信号；所述输出开关与所述电压比较电路连接，用于接收来自所述电压比较电路的电压信号，并输出所述接收的电压信号。

所述分压电路包括第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，以及第一电容、第二电容和第三电容；所述第一限流电阻的一端与电源电压连接，另一端与第一热敏电阻的一端连接，所述第一热敏电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端接地；所述第四电阻的两端与所述第一电容并联；所述第二限流电阻的一端接电源电压，所述第二电阻的另一端与所述第二热敏电阻的一端连接，所述第二热敏电阻的另一端与所述第五电阻连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第二电阻的两端并联有第二电容；所述第三限流电阻的一端与电源电压连接，另一端与第三热敏电阻的一端连接，所述第三热敏电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第六电阻的两端与所述第三电容并联。

所述第一热敏电阻与第四电阻的连接端对应第一热敏电阻电压信号的输出端，所述第二热敏电阻与第五电阻的连接端对应第二热敏电阻电压信号的输出端，所述第三热敏电阻与第六电阻的连接端对应第三热敏电阻电压信号的输出端。

所述电压比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一电压比较器的正向输入端为所述第一热敏电阻的电压信号输入端，所述第一电压比较器的反向输入端为所述第二热敏电阻的电压信号输入端，所述第一比较器的输出端输出所述第一热敏电阻和第二热敏电阻中较大的电压信号；所述第二电压比较器的正向输入端为所述第一电压比较器的输出端输出的电压信号，所述第二电压比较器的反向输入端为所述第二热敏电阻的电压信号的输入端，所述第二电压比较器的输出端与所述开关输出的引脚连接。

所述电压比较电路采用型号为LM393D的电压比较器。

所述输出开关采用型号为DG403CY的模拟开关。

本实用新型具有IGBT温度检测功能的电机控制器分别设置有三个热敏电阻与电机的U、V、W三相的IGBT相连，通过温度检测模块，将第一热敏电阻、第二热敏电阻和第三热敏电阻的电阻信号转换为电压信号，并经过比较后，将最大值过A/D转化后传输到主控芯片。从而可以检测U、V、W三相IGBT温度的最高值，提高了IGBT过温保护的有效性。

附图说明

图1是本实用新型具有IGBT温度检测功能的电机控制器的一种实施例的示意图；

图2是本实用新型具有IGBT温度检测功能的电机控制器的IGBT功率模块的一种实施例的示意图；

图3是本实用新型具有IGBT温度检测功能的电机控制器的温度检测模块的一种实施例的示意图；

图4是本实用新型具有IGBT温度检测功能的电机控制器的分压电路一种实施例的示意图；

图5是本实用新型具有IGBT温度检测功能的电机控制器的电压比较电路的一种实施例的示意图；

图6是本实用新型具有IGBT温度检测功能的电机控制器的输出开关的一种实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

参考图1-2，本实用新型实施例的电机控制器用于控制三相永磁同步电机，该三相永磁同步电机的三相分别为U、V、W，其包括IGBT功率模块1和温度检测模块2；该IGBT功率模块1包括分别与三相永磁同步电机的三相U、V、W相连的三个IGBT，以及分别与三个IGBT相连的第一热敏电阻R3、第二热敏电阻R4和第三热敏电阻R5，第一热敏电阻的两端分别为TEMP_U1和TEMP_U2、第二热敏电阻的两端分别为TEMP_V1和TEMP_V2，以及第三热敏电阻的两端分别为TEMP_W1和TEMP_W2，温度检测模块2用于将第一热敏电阻、第二热敏电阻和第三热敏电阻的电阻信号转换为电压信号，并经过比较后输出较大的电压信号，提高了IGBT过温保护的有效性.

本实用新型实施例的每个IGBT都连接有热敏电阻，并通过温度检测模块采集三个热敏电阻的电阻信号，并将电阻信号转换为电压信号后输出较大的电压信号，从而检测IGBT的发热情况，实现了对永磁同步电机三相U、V、W的IGBT温升的监控。

参考图3-6所示，温度检测模块2包括分压电路21、电压比较电路22以及输出开关23；分压电路21包括三路相互并联的支路，每个支路的一端分别与第一热敏电阻R3、第二热敏电阻R4和第三热敏电阻R5连接，各支路分别用于采集第一热敏电阻、第二热敏电阻以及第三热敏电阻的电阻信号，将采集的电阻信号转化为电压信号，并输出电压信号；分压电路21的每个支路的另一端与电压比较电路22连接，电压比较电路22用于接收来自分压电路21的电压信号，并进行比较后，输出较大的电压信号；输出开关23与电压比较电路连接，用于接收来自电压比较电路22的电压信号，并输出接收的电压信号：

分压电路21，包括第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、第三限流电阻R3、第四电阻R7、第五电阻R8和第六电阻R9，以及第一电容C51、第二电容C52和第三电容53；第一限流电阻R1的一端与电源电压VCC连接，第一限流电阻R1的另一端与第一热敏电阻的一端TEMP_U1连接，第一热敏电阻的另一端TEMP_U2与第四电阻R7的一端连接，第四电阻R7的另一端接地；第四电阻的两端与第一电容C51并联；第二限流电阻的一端接电源电压，第二电阻的另一端与第二热敏电阻的一端TEMP_V1连接，第二热敏电阻的另一端TEMP_V2与第五电阻连接，第五电阻的另一端接地，第二电阻的两端并联有第二电容；第三限流电阻的一端与电源电压连接，另一端与第三热敏电阻的一端TEMP_W1连接，第三热敏电阻的另一端TEMP_W2与第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端接地，第六电阻的两端与第三电容并联。电容C51、电容C52、电容C53均为滤波电容。

电压比较电路22，包括第一电压比较器221和第二电压比较器222，第一电压比较器的正向输入端为第一热敏电阻的电压信号输入端TEMP_U2，第一电压比较器的反向输入端为第二热敏电阻的电压信号输入端TEMP_V2，第一比较器的输出端输出第一热敏电阻和第二热敏电阻中较大的电压信号；第二电压比较器的正向输入端为第一电压比较器的输出端输出的电压信号，第二电压比较器的反向输入端为第二热敏电阻的电压信号的输入端TEMP_W2，第二电压比较器的输出端与开关输出的引脚连接。其中，第一电压比较器、第二比较器可以采用双路电压比较芯片LM393D。双路电压比较芯片LM393D采用的是SOP8封装的集成电路，其中4脚接地，8脚接5V电源，1脚为第一路比较器的输出，2脚为第一路比较器反向输入端，3脚为第一路比较器的同相输入端，7脚为第二路比较器的输出，6脚为第二路比较器反向输入端，5脚为第二路比较器的同相输入端。

输出开关23，可以采用型号为DG403CY的高速模拟开关。具体实现时，当第一电压比较器输出端对地的电压为VCC时，输出开关内部的3、4引脚保持常闭状态，引脚1、引脚16保持常开状态，第一电压比较器输出第一热敏电阻、第二热敏电阻对应的电阻两相中温度较高值，即输出值为与温度对应的电压值。如果第一电压比较器输出端对地的电压为0V时，状态刚好相反，引脚3、引脚4开关打开，引脚1、引脚1开关闭合，第一电压比较器输出值为第二热敏电阻的电压值。然后在第二电压比较器将输出的电压较大值与W相温度对应的电压值比较，原理与上面介绍的相同，这样就可以输出U、V、W三相温度对应电压的最大值，即IGBT_TEMP，将此值传输到输出开关。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有IGBT温度检测功能的电机控制器，所述电机控制器用于控制三相永磁同步电机，所述三相永磁同步电机的三相分别为U、V、W，其特征在于，所述电机控制器包括IGBT功率模块和温度检测模块；所述IGBT功率模块包括分别与所述永磁同步电机的三相相连的三个IGBT，以及分别与所述三个IGBT相连的第一热敏电阻、第二热敏电阻和第三热敏电阻，所述第一热敏电阻、第二热敏电阻以及第三热敏电阻的两端还与所述温度检测模块连接，所述温度检测模块用于将所述第一热敏电阻、所述第二热敏电阻和所述第三热敏电阻的电阻信号转换为电压信号，并经过比较后输出较大的电压信号。

2.根据权利要求1所述的具有IGBT温度检测功能的电机控制器，其特征在于，所述温度检测模块包括：分压电路、电压比较电路以及输出开关，所述分压电路包括三路相互并联的支路，每个支路的一端分别与第一热敏电阻、第二热敏电阻和第三热敏电阻连接，分别用于采集所述第一热敏电阻、第二热敏电阻以及第三热敏电阻的电阻信号，将所述采集的电阻信号转化为电压信号，并输出所述电压信号；所述分压电路的三路相互并联支路另一端分别与所述电压比较电路连接，所述电压比较电路用于接收来自所述分压电路的电压信号，并进行比较后，输出较大的电压信号；所述输出开关与所述电压比较电路连接，用于接收来自所述电压比较电路的电压信号，并输出所述接收的电压信号。

3.根据权利要求2所述的具有IGBT温度检测功能的电机控制器，其特征在于，所述分压电路包括第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，以及第一电容、第二电容和第三电容；所述第一限流电阻的一端与电源电压连接，另一端与第一热敏电阻的一端连接，所述第一热敏电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端接地；所述第四电阻的两端与所述第一电容并联；所述第二限流电阻的一端接电源电压，所述第二电阻的另一端与所述第二热敏电阻的一端连接，所述第二热敏电阻的另一端与所述第五电阻连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第二电阻的两端并联有第二电容；所述第三限流电阻的一端与电源电压连接，另一端与第三热敏电阻的一端连接，所述第三热敏电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第六电阻的两端与所述第三电容并联。

4.根据权利要求3所述的具有IGBT温度检测功能的电机控制器，其特征在于，所述第一热敏电阻与第四电阻的连接端对应第一热敏电阻电压信号的输出端，所述第二热敏电阻与第五电阻的连接端对应第二热敏电阻电压信号的输出端，所述第三热敏电阻与第六电阻的连接端对应第三热敏电阻电压信号的输出端。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的具有IGBT温度检测功能的电机控制器，其特征在于，所述电压比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一电压比较器的正向输入端为所述第一热敏电阻的电压信号输入端，所述第一电压比较器的反向输入端为所述第二热敏电阻的电压信号输入端，所述第一比较器的输出端输出所述第一热敏电阻和第二热敏电阻中较大的电压信号；所述第二电压比较器的正向输入端为所述第一电压比较器的输出端输出的电压信号，所述第二电压比较器的反向输入端为所述第二热敏电阻的电压信号的输入端，所述第二电压比较器的输出端与所述开关输出的引脚连接。

6.根据权利要求1所述的具有IGBT温度检测功能的电机控制器，其特征在于，所述电压比较电路采用型号为LM393D的电压比较器。

7.根据权利要求1所述的具有IGBT温度检测功能的电机控制器，其特征在于，所述输出开关采用型号为DG403CY的模拟开关。