CN210142174U - 车载电机控制器上电自检电路 - Google Patents

Abstract

一种车载电机技术领域的车载电机控制器上电自检电路，包括高压电源、保险丝、开关、高压电源正极线、15V电源、单片机、驱动芯片、高压二极管、六个IGBT晶体管、高压电源负极线，保险丝、开关依次串接在高压电源正极线上，六个IGBT晶体管的门极均与驱动芯片相连接，第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管的集电极均与高压电源正极线相连接，第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管、第六IGBT晶体管的发射极均与高压电源负极线相连接，高压二极管的负极与开关后的高压电源正极线相连接，高压二极管的正极与15V电源相连接。在本实用新型中，通过增加一个高压二极管，就可以检测IGBT晶体管是否存在短路现象。

Description

车载电机控制器上电自检电路

技术领域

本实用新型涉及的是一种车载电机技术领域的电路系统，特别是一种可以通过增加一个高压二极管，就可以检测IGBT晶体管是否存在短路现象的车载电机控制器上电自检电路。

背景技术

IGBT绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点；当前市场上销售的多为此类模块化产品，一般所说的IGBT也指IGBT模块；随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见。

在新能源汽车控制器中，也有很多IGBT晶体管。新能源车载电机控制器在上高压之前需要检测IGBT晶体管是否存在短路现象，并且通知整车控制器对应故障禁止上高压，防止二次损坏IGBT晶体管及其他部件(比如高压电池的保险丝等)，从而提高系统的安全性及可靠性。新能源车载电机控制器，在高压电源开关闭合之前需要对IGBT晶体管进行检测判断其是否存在短路现象。传统方案采用自带Desaturation功能的驱动芯片，比如Infineon的2ED020I12FA，但是此类驱动芯片成本较高。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种车载电机控制器上电自检电路，成本较低，只需要在原电路基础上增加一个二极管即可实现检测功能。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型高压电源、保险丝、开关、高压电源正极线、15V电源、单片机、驱动芯片、高压二极管、第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管、第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管、第六IGBT晶体管、高压电源负极线，高压电源正极线、高压电源负极线分别与高压电源的正负极相连接，保险丝、开关依次串接在高压电源正极线上，第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管、第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管、第六IGBT晶体管的门极均与驱动芯片相连接，第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管的集电极均与高压电源正极线相连接，第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管、第六IGBT晶体管的发射极均与高压电源负极线相连接，第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管的发射极分别与第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管、第六IGBT晶体管的集电极相连接，高压二极管的负极与开关后的高压电源正极线相连接，高压二极管的正极与15V电源相连接，15V电源、单片机均与驱动芯片相连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型设计合理，结构简单，只需要在原电路基础上增加一个二极管即可实现检测功能。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

其中：1、高压电源，2、保险丝，3、开关，4、高压电源正极线，5、15V电源，6、单片机，7、驱动芯片，8、高压二极管，9、第一IGBT晶体管，10、第二IGBT晶体管，11、第三IGBT晶体管,12、第四IGBT晶体管，13、第五IGBT晶体管，14、第六IGBT晶体管，15、高压电源负极线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

具体实施例图1所示，本实用新型包括高压电源1、保险丝2、开关3、高压电源正极线4、15V电源5、单片机6、驱动芯片7、高压二极管8、第一IGBT晶体管9、第二IGBT晶体管10、第三IGBT晶体管11、第四IGBT晶体管12、第五IGBT晶体管13、第六IGBT晶体管14、高压电源负极线15，高压电源正极线4、高压电源负极线15分别与高压电源1的正负极相连接，保险丝2、开关3依次串接在高压电源正极线4上，第一IGBT晶体管9、第二IGBT晶体管10、第三IGBT晶体管11、第四IGBT晶体管12、第五IGBT晶体管13、第六IGBT晶体管14的门极均与驱动芯片7相连接，第一IGBT晶体管9、第二IGBT晶体管10、第三IGBT晶体管11的集电极均与高压电源正极线4相连接，第四IGBT晶体管12、第五IGBT晶体管13、第六IGBT晶体管14的发射极均与高压电源负极线15相连接，第一IGBT晶体管9、第二IGBT晶体管10、第三IGBT晶体管11的发射极分别与第四IGBT晶体管12、第五IGBT晶体管13、第六IGBT晶体管14的集电极相连接，高压二极管8的负极与开关3后的高压电源正极线4相连接，高压二极管8的正极与15V电源5相连接，15V电源5、单片机6均与驱动芯片7相连接。

本实用新型在15V电源5和开关3后端添加了一个高压二极管8，其中，高压二极管8的负极连接到开关3后端(高压电源1的正极)，实现正向导通反向截止的作用。当低压侧电源供电之后，电机控制器逻辑功能正常，通过控制驱动芯片7依次开启六个IGBT。当其中一个IGBT存在短路故障时，如果开启其对管，桥臂瞬时直通，即15V电源5需要提供大电流，由于供电能力有限，此时15V电源5会被下拉至欠压阈值，驱动芯片7会发出欠压故障信号并发送给单片机，以此来判定哪个IGBT存在短路现象。如果六个IGBT依次开启之后都无故障，可以判定其工作正常，允许高压电源开关3闭合，由于高压二极管8单向导通，此时二极管停止工作，不影响正常状态。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (1)

1.一种车载电机控制器上电自检电路，其特征在于，包括高压电源(1)、保险丝(2)、开关(3)、高压电源正极线(4)、15V电源(5)、单片机(6)、驱动芯片(7)、高压二极管(8)、第一IGBT晶体管(9)、第二IGBT晶体管(10)、第三IGBT晶体管(11)、第四IGBT晶体管(12)、第五IGBT晶体管(13)、第六IGBT晶体管(14)、高压电源负极线(15)，高压电源正极线(4)、高压电源负极线(15)分别与高压电源(1)的正负极相连接，保险丝(2)、开关(3)依次串接在高压电源正极线(4)上，第一IGBT晶体管(9)、第二IGBT晶体管(10)、第三IGBT晶体管(11)、第四IGBT晶体管(12)、第五IGBT晶体管(13)、第六IGBT晶体管(14)的门极均与驱动芯片(7)相连接，第一IGBT晶体管(9)、第二IGBT晶体管(10)、第三IGBT晶体管(11)的集电极均与高压电源正极线(4)相连接，第四IGBT晶体管(12)、第五IGBT晶体管(13)、第六IGBT晶体管(14)的发射极均与高压电源负极线(15)相连接，第一IGBT晶体管(9)、第二IGBT晶体管(10)、第三IGBT晶体管(11)的发射极分别与第四IGBT晶体管(12)、第五IGBT晶体管(13)、第六IGBT晶体管(14)的集电极相连接，高压二极管(8)的负极与开关(3)后的高压电源正极线(4)相连接，高压二极管(8)的正极与15V电源(5)相连接，15V电源(5)、单片机(6)均与驱动芯片(7)相连接。

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