CN206638365U

CN206638365U - 一种检测电机控制器igbt最高温度的检测电路

Info

Publication number: CN206638365U
Application number: CN201720309981.7U
Authority: CN
Inventors: 刘洋; 李国杰; 郝金淼; 赵阿娟
Original assignee: Zhejiang Yundi Electric Technology Co Ltd
Current assignee: ZHONGZHI YIKE CHENGDU AUTOMOBILE Co.,Ltd.
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2017-11-14
Anticipated expiration: 2027-03-28

Abstract

本实用新型公开了一种检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路，包括：分压电路，分压电路包括三个分压支路，三个分压支路的输入端分别与U、V、W三相IGBT的热敏电阻R9、R10、R7连接，将热敏电阻R7、R9、R10的阻值分别转换为电压信号；差分电压检测电路，差分电压检测电路包括三个检测支路和一个上拉电阻R1，将分压电路输入的热敏电阻R7、R9、R10的电压信号进行按差分电路增益得到一个最小电压信号；电压跟随和滤波电路，将差分电压检测电路输入的最小电压信号输入到电压跟随和滤波电路的输入端，电压跟随和滤波电路输出端与电机控制器的主控芯片连接。该检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路结构简单，可以实时监测U、V、W三相IGBT温度的最高值。

Description

一种检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路

技术领域：

本实用新型涉及一种电机控制器的电路，具体讲是一种检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路。

背景技术：

目前大部分电机控制器只是采集一相IGBT的温度，没有实时采集U、V、W三相IGBT的温度。当其他两相在电机控制器运行过程中出现故障，导致IGBT温升很快，但主控芯片无法采集到这两相IGBT的温度信号，从而无法实现对IGBT的过温保护。即使有少数电机控制器采集了三路IGBT温度，但是取最大值电路也较为复杂，且成本比较高。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，可以实时监测U、V、W三相IGBT温度的最高值的检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路，包括：

分压电路，分压电路包括三个分压支路，三个分压支路的输入端分别与U、V、W三相IGBT的热敏电阻R9、R10、R7连接，将热敏电阻R7、R9、R10的阻值分别转换为电压信号；

差分电压检测电路，差分电压检测电路包括三个检测支路和一个上拉电阻R1，将分压电路输入的热敏电阻R7、R9、R10的电压信号进行按差分电路增益得到一个最小电压信号；

电压跟随和滤波电路，将差分电压检测电路输入的最小电压信号输入到电压跟随和滤波电路的输入端，电压跟随和滤波电路输出端与电机控制器的主控芯片连接。

采用以上结构后与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型通过一个简单的分压电路，根据欧姆定律，可将将U、V、W三相IGBT的热敏电阻的阻值转化为对应的电压信号，然后将U、V、W三相IGBT对应的电压值输入到一个取最小值电路的差分电压检测电路，之后将这个最小值滤波后通过跟随器输入到主控芯片，从而完成了电机控制器最高温度的IGBT模块的检测。

作为优选，所述分压电路包括第一分压支路、第二分压支路和第三分压支路，其中，第一分压支路包括第一电阻R3，第二电阻R12、第一电容C2和热敏电阻R9，第一电阻R3一端与电源电压连接，第一电阻R3另一端与热敏电阻R9一端连接，热敏电阻R9另一端与第二电阻R12一端连接，第二电阻R12另一端接地，第一电容C2并联在热敏电阻两端；第二分压支路包括第三电阻R4、第四电阻R13、第二电容C3和热敏电阻R10，第三电阻R4一端与电源电压连接，第三电阻R4另一端与热敏电阻R10一端连接，热敏电阻R10另一端与第四电阻R13一端连接，第四电阻R13另一端接地，第二电容C3并联在热敏电阻R10两端；第三分压支路包括第五电阻R5、第六电阻R14、第三电容C4和热敏电阻R7，第五电阻R5一端与电源电压连接，第五电阻R5另一端与热敏电阻R7一端连接，热敏电阻R7另一端与第六电阻R14一端连接，第六电阻R14另一端接地，第三电容C4并联在热敏电阻R7两端。

作为优选，差分电压检测电路包括第一检测支路、第二检测支路、第三检测支路和一个上拉电阻R1，其中，第一检测支路包括第七电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R2、第一负反馈电阻R11、第一二极管D1和第一运算放大器U1A，第一运算放大器U1A的同相端分别与第七电阻R6、第九电阻R2的一端连接，第九电阻R2另一端接地，第一运算放大器U1A的反相端分别连接第八电阻R8、第一负反馈电阻R11的一端，第七电阻R6、第八电阻R8另一端分别为热敏电阻R9两端的电压信号的输入端，第一运算放大器U1A的输出端与第一二极管D1的负极连接，第一二级管D1的正极与上拉电阻R1一端连接，第一二级管D1的正极还与第一负反馈电阻R11的另一端连接，上拉电阻R1另一端与电源电压连接；第二检测支路包括第十电阻R16、第十一电阻R17、第十二电阻R15、第二负反馈电阻R18、第二二极管D2和第二运算放大器U1B，第二运算放大器U1B的同相端分别与第十电阻R16、第十二电阻R15的一端连接，第十二电阻R15另一端接地，第二运算放大器U1B的反相端分别连接第十一电阻R17、第二负反馈电阻R18的一端，第十电阻R16、第十一电阻R17另一端分别为热敏电阻R10两端的电压信号的输入端，第二运算放大器U1B的输出端与第二二极管D2的负极连接，第二二级管D2的正极与上拉电阻R1一端连接，第二二级管D2的正极还与第二负反馈电阻R18的另一端连接；第三检测支路包括第十三电阻R22、第十四电阻R23、第十五电阻R21、第三负反馈电阻R24、第三二极管D3和第三运算放大器U1C，第三运算放大器U1C的同相端分别与第十三电阻R22、第十五电阻R21的一端连接，第十三电阻R22另一端接地，第三运算放大器U1C的反相端分别连接第十四电阻R23、第三负反馈电阻R24的一端，第十三电阻R22、第十四电阻R23另一端分别为热敏电阻R7两端的电压信号的输入端，第三运算放大器U1C 的输出端与第三二极管D3的负极连接，第三二级管D3的正极与上拉电阻R1一端连接，第三二级管D2的正极还与第三负反馈电阻R24的另一端连接。

进一步的，电压跟随和滤波电路包括电压跟随器和RC滤波电路，其中，电压跟随器包括第四运算放大器U1D和十六电阻R19，第四运算放大器U1D的正输入端与第十六电阻R19一端连接，第十六电阻R19另一端为差分电压检测电路得到的最小电压信号的输入端，第四运算放大器U1D的负输入端与第四运算放大器U1D的输出端连接，滤波电路包括第四电容C5和第十七电阻R20，第十七电阻R20一端与第四运算放大器U1D的输出端连接，第十七电阻R20另一端与第四电容C5一端连接，第四电容C5另一端接地，第十七电阻R20与第四电容C5的连接点作为连接电机控制器的主控芯片的输出端。

附图说明：

图1为分压电路示意图。

图2为差分电压检测电路示意图。

图3为电压跟随和滤波电路示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

如图1-图3所示，一种检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路，包括：

分压电路，分压电路包括三个分压支路，三个分压支路的输入端分别与U、V、W三相IGBT的热敏电阻R9、R10、R7连接，将热敏电阻R7、R9、R10的阻值分别转换为电压信号，图中的TEMPAH、TEMPAL、TEMPBH、TEMPBL、TEMPCH、TEMPCL分别为U、V、W三相IGBT热敏电阻的两端电压信号；

差分电压检测电路，差分电压检测电路包括三个检测支路和一个上拉电阻R1，将分压电路输入的热敏电阻R7、R9、R10的电压信号进行按差分电路增益得到一个最小电压信号MAX_TEMP(对应IGBT最高温度)；

电压跟随和滤波电路，将差分电压检测电路输入的最小电压信号MAX_TEMP输入到电压跟随和滤波电路的输入端，电压跟随和滤波电路输出端与电机控制器的主控芯片连接。

如图1所示，所述分压电路包括第一分压支路11、第二分压支路12和第三分压支路13，其中，第一分压支路11包括第一电阻R3，第二电阻R12、第一电容C2和热敏电阻R9，第一电阻R3一端与电源电压连接，第一电阻R3另一端与热敏电阻R9一端连接，热敏电阻R9另一端与第二电阻R12一端连接，第二电阻R12另一端接地，第一电容C2并联在热敏电阻两端；第二分压支路12包括第三电阻R4、第四电阻R13、第二电容C3和热敏电阻R10，第三电阻R4一端与电源电压连接，第三电阻R4另一端与热敏电阻R10一端连接，热敏电阻R10另一端与第四电阻R13一端连接，第四电阻R13另一端接地，第二电容C3并联在热敏电阻R10两端；第三分压支路13包括第五电阻R5、第六电阻R14、第三电容C4和热敏电阻R7，第五电阻R5一端与电源电压连接，第五电阻R5另一端与热敏电阻R7一端连接，热敏电阻R7另一端与第六电阻R14一端连接，第六电阻R14另一端接地，第三电容C4并联在热敏电阻R7两端.。

如图2，差分电压检测电路包括第一检测支路21、第二检测支路22、第三检测支路23和一个上拉电阻R1，其中，第一检测支路21包括第七电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R2、第一负反馈电阻R11、第一二极管D1和第一运算放大器U1A，第一运算放大器U1A的同相端分别与第七电阻R6、第九电阻R2的一端连接，第九电阻R2另一端接地，第一运算放大器U1A的反相端分别连接第八电阻R8、第一负反馈电阻R11的一端，第七电阻R6、第八电阻R8另一端分别为热敏电阻R9两端的电压信号TEMPAH、TEMPAL的输入端，第一运算放大器U1A的输出端与第一二极管D1的负极连接，第一二级管D1的正极与上拉电阻R1一端连接，第一二级管D1的正极还与第一负反馈电阻R11的另一端连接，上拉电阻R1另一端与电源电压连接；第二检测支路22包括第十电阻R16、第十一电阻R17、第十二电阻R15、第二负反馈电阻R18、第二二极管D2和第二运算放大器U1B，第二运算放大器U1B的同相端分别与第十电阻R16、第十二电阻R15的一端连接，第十二电阻R15另一端接地，第二运算放大器U1B的反相端分别连接第十一电阻R17、第二负反馈电阻R18的一端，第十电阻R16、第十一电阻R17另一端分别为热敏电阻R10两端的电压信号TEMPBH、TEMPBL的输入端，第二运算放大器U1B的输出端与第二二极管D2的负极连接，第二二级管D2的正极与上拉电阻R1一端连接，第二二级管D2的正极还与第二负反馈电阻R18的另一端连接；第三检测支路23包括第十三电阻R22、第十四电阻R23、第十五电阻R21、第三负反馈电阻R24、第三二极管D3和第三运算放大器U1C，第三运算放大器U1C的同相端分别与第十三电阻R22、第十五电阻R21的一端连接，第十三电阻R22另一端接地，第三运算放大器U1C的反相端分别连接第十四电阻R23、第三负反馈电阻R24的一端，第十三电阻R22、第十四电阻R23另一端分别为热敏电阻R7两端的电压信号TEMPCH、TEMPCL的输入端，第三运算放大器U1C的输出端与第三二极管D3的负极连接，第三二级管D3的正极与上拉电阻R1一端连接，第三二级管D2的正极还与第三负反馈电阻R24的另一端连接。这里上拉电阻R1和电源为输出提供了一个灌电流的能力，利用二极管的钳位功能，就可以按差分电路增益得到一个输入的最小电压信号MAX_TEMP(对应IGBT最高温度)。

本实用新型中第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器型号为LM6134。

如图3，电压跟随和滤波电路包括电压跟随器31和RC滤波电路32，其中，电压跟随器31包括第四运算放大器U1D和十六电阻R19，第四运算放大器U1D的正输入端与第十六电阻R19一端连接，第十六电阻R19另一端为差分电压检测电路得到的最小电压信号MAX_TEMP的输入端，第四运算放大器U1D的负输入端与第四运算放大器U1D的输出端连接，滤波电路32包括第四电容C5和第十七电阻R20，第十七电阻R20一端与第四运算放大器U1D的输出端连接，第十七电阻R20另一端与第四电容C5一端连接，第四电容C5另一端接地，第十七电阻R20与第四电容C5的连接点作为连接电机控制器的主控芯片的输出端。这样就可以输出U、V、W三相最高温度对应电压的最小值，即IGBT_TEMP，将此值传输到主控芯片。

第四运算放大器的型号为LM6134。

以上仅就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims

1.一种检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路，其特征在于：所述分压电路包括第一分压支路、第二分压支路和第三分压支路，其中，第一分压支路包括第一电阻R3，第二电阻R12、第一电容C2和热敏电阻R9，第一电阻R3一端与电源电压连接，第一电阻R3另一端与热敏电阻R9一端连接，热敏电阻R9另一端与第二电阻R12一端连接，第二电阻R12另一端接地，第一电容C2并联在热敏电阻两端；第二分压支路包括第三电阻R4、第四电阻R13、第二电容C3和热敏电阻R10，第三电阻R4一端与电源电压连接，第三电阻R4另一端与热敏电阻R10一端连接，热敏电阻R10另一端与第四电阻R13一端连接，第四电阻R13另一端接地，第二电容C3并联在热敏电阻R10两端；第三分压支路包括第五电阻R5、第六电阻R14、第三电容C4和热敏电阻R7，第五电阻R5一端与电源电压连接，第五电阻R5另一端与热敏电阻R7一端连接，热敏电阻R7另一端与第六电阻R14一端连接，第六电阻R14另一端接地，第三电容C4并联在热敏电阻R7两端。

3.根据权利要求1所述的检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路，其特征在于：差分电压检测电路包括第一检测支路、第二检测支路、第三检测支路和一个上拉电阻R1，其中，第一检测支路包括第七电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R2、第一负反馈电阻R11、第一二极管D1和第一运算放大器U1A，第一运算放大器U1A的同相端分别与第七电阻R6、第九电阻R2的一端连接，第九电阻R2另一端接地，第一运算放大器U1A的反相端分别连接第八电阻R8、第一负反馈电阻R11的一端，第七电阻R6、第八电阻R8另一端分别为热敏电阻R9两端的电压信号的输入端，第一运算放大器U1A的输出端与第一二极管D1的负极连接，第一二级管D1的正极与上拉电阻R1一端连接，第一二级管D1的正极还与第一负反馈电阻R11的另一端连接，上拉电阻R1另一端与电源电压连接；第二检测支路包括第十电阻R16、第十一电阻R17、第十二电阻R15、第二负反馈电阻R18、第二二极管D2和第二运算放大器U1B，第二运算放大器U1B的同相端分别与第十电阻R16、第十二电阻R15的一端连接，第十二电阻R15另一端接地，第二运算放大器U1B的反相端分别连接第十一电阻R17、第二负反馈电阻R18的一端，第十电阻R16、第十一电阻R17另一端分别为热敏电阻R10两端的电压信号的输入端，第二运算放大器U1B的输出端与第二二极管D2的负极连接，第二二级管D2的正极与上拉电阻R1一端连接，第二二级管D2的正极还与第二负反馈电阻R18的另一端连接；第三检测支路包括第十三电阻R22、第十四电阻R23、第十五电阻R21、第三负反馈电阻R24、第三二极管D3和第三运算放大器U1C，第三运算放大器U1C的同相端分别与第十三电阻R22、第十五电阻R21的一端连接，第十三电阻R22另一端接地，第三运算放大器U1C的反相端分别连接第十四电阻R23、第三负反馈电阻R24的一端，第十三电阻R22、第十四电阻R23另一端分别为热敏电阻R7两端的电压信号的输入端，第三运算放大器U1C的输出端与第三二极管D3的负极连接，第三二级管D3的正极与上拉电阻R1一端连接，第三二级管D2的正极还与第三负反馈电阻R24的另一端连接。

4.根据权利要求1所述的检测电机控制器IGBT最高温度的检测电路，其特征在于：电压跟随和滤波电路包括电压跟随器和RC滤波电路，其中，电压跟随器包括第四运算放大器U1D和十六电阻R19，第四运算放大器U1D的正输入端与第十六电阻R19一端连接，第十六电阻R19另一端为差分电压检测电路得到的最小电压信号的输入端，第四运算放大器U1D的负输入端与第四运算放大器U1D的输出端连接，滤波电路包括第四电容C5和第十七电阻R20，第十七电阻R20一端与第四运算放大器U1D的输出端连接，第十七电阻R20另一端与第四电容C5一端连接，第四电容C5另一端接地，第十七电阻R20与第四电容C5的连接点作为连接电机控制器的主控芯片的输出端。