一种检测IGBT的电流信号传感器的制作方法

本实用新型属于电流检测技术领域，具体涉及一种检测igbt的电流信号传感器。

背景技术：

igbt，即绝缘栅双极型晶体管，是由双极型三极管和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，作为开关电源芯片中的重要器件之一。

如果igbt的工作电流过大将造成自身的损坏，从而进一步损坏开关电源芯片，造成不可挽回的损失。因此，监测流通igbt的工作电流可避免igbt损坏，进一步保证开关电源芯片的正常使用。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种检测igbt的电流信号传感器，解决了过大电流导致igbt损坏的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种检测igbt的电流信号传感器，包括用于检测igbt集电极电流的电流检测电路，电流检测电路包括电流传感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二电容、电压比较器一、电压比较器二、第一二极管及电源；

电流传感器的初级线圈与igbt集电极串联，电流传感器的次级线圈两端并联第八电阻，第一电阻一端与第八电阻连接，其另一端串联第二电阻，第一电阻和第二电阻的公共端与电压比较器一同相输出端连接，第三电阻一端与电源连接，其另一端与第四电阻串联，第三电阻和第四电阻的公共端分别与电压比较器一反相输出端、电压比较器二反相输出端连接，电压比较器一输出端通过第五电阻与电压比较器二同相输入端连接，第六电阻一端与电源连接，其另一端与电压比较器一输出端连接，第七电阻一端与第三电阻和第四电阻的公共端连接，其另一端与第一二极管正极连接，第一二极管负极与电压比较器二同相输入端连接，第二电容一端与第一二极管负极连接，其另一端接地，第十电阻一端与电压比较器二同相输入端连接，其另一端与电压比较器二输出端连接，电压比较器二输出端还通过第九电阻与pwm芯片连接。

优选地，电流检测电路还包括第二二极管，第二二极管正极与电流传感器的次级线圈一端连接，第二二极管负极作为电流信号输出端。

优选地，电流检测电路还包括第一电容，第一电容并联至第八电阻两端。

优选地，所述第四电阻为可调电阻器。

优选地，电压比较器一和电压比较器二的型号为lm358。

优选地，所述电流传感器为霍尔原理电流传感器。

本实用新型的有益效果是利用电流传感器对igbt进行电流检测，当出现过流时，电流传感器次级线圈感应的电压升高，进一步通过电压比较器一、电压比较器二关闭pwm控制电路，使igbt无驱动信号，开关电源芯片停止工作，当过流消失时，电源又可重新进入工作状态。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式原理示意图。

图2是本实用新型的另一种具体实施方式原理示意图。

附图标记：tr-电流传感器，d1-第一二极管，d2-第二二极管，a-电流信号输出端，c1-第一电容，c2-第二电容，u1-电压比较器一，u2-电压比较器二，vcc-电源，r1-第一电阻，r2-第二电阻，r3-第三电阻，r4-第四电阻，r5-第五电阻，r6-第六电阻，r7-第七电阻，r8-第八电阻，r9-第九电阻，r10-第十电阻。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：参见附图1，附图2所示的一种检测igbt的电流信号传感器，包括用于检测igbt集电极电流的电流检测电路，电流检测电路包括电流传感器tr、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第二电容c2、电压比较器一u1、电压比较器二u2、第一二极管d1及电源vcc；

电流传感器tr的初级线圈与igbt集电极串联，电流传感器tr的次级线圈两端并联第八电阻r8，第一电阻r1一端与第八电阻r8连接，其另一端串联第二电阻r2，第一电阻r1和第二电阻r2的公共端与电压比较器一u1同相输出端连接，第三电阻r3一端与电源连接，其另一端与第四电阻r4串联，第三电阻r3和第四电阻r4的公共端分别与电压比较器一u1反相输出端、电压比较器二u2反相输出端连接，电压比较器一u1输出端通过第五电阻r5与电压比较器二u2同相输入端连接，第六电阻r6一端与电源vcc连接，其另一端与电压比较器一u1输出端连接，第七电阻r7一端与第三电阻r3和第四电阻r4的公共端连接，其另一端与第一二极管d1正极连接，第一二极管d1负极与电压比较器二同相输入端连接，第二电容一端与第一二极管负极连接，其另一端接地，第十电阻r10一端与电压比较器二u2同相输入端连接，其另一端与电压比较器二u2输出端连接，电压比较器二u2输出端还通过第九电阻r9与pwm芯片连接。

本实施例中，电流传感器tr初级线圈串联至igbt的集电极线路上，次级线圈感应的电流信号经第八电阻r8转换为电压信号输出，该电压信号经第一电阻r1和第二电阻r2分压送至电压比较器一u1同相输入端，第三电阻r3和第四电阻r4分压产生电压比较器一u1和电压比较器二u2的阈值，该阈值分别送至电压比较器一u1和电压比较器二u2的反相输入端，电压比较器一u1输出端与电压比较器二u2同相输入端连接，电压比较器二u2输出端输出控制信号至pwm，从而通过pwm控制igbt的关断；

当出现igbt过流故障，次级线圈感应的电流过大，电压比较器一u1同相输入端电压大于其反相输入端阈值，电压比较器一u1输出高电平，第二电容c2通过第一二极管d1充电，使得电压比较器二u2同相输入端电压大于其反相输入端阈值，电压比较器二u2输出端输出高电平，关闭pwm控制电路，使igbt无驱动信号，实现关断；当igbt关断，开关电源停止工作，电流传感器tr初级线圈无电流流过，次级线圈不产生感应电流，电压比较器一u1同相输入端电压小于其反相输入端阈值，电压比较器一u1输出端输出低电平，第二电容c2经第五电阻r5放电，使得电压比较器二u2同相输入端电压小于其反相输入端阈值，电压比较器二u2输出端输出低电平，开启pwm控制电路，开关电源重新开始工作。通过合理选择第一二极管d1和第五电阻r5的参数，使pwm关闭igbt的时间大于igbt开启时间，可保证开关电源进入睡眠状态，第十电阻r10保证电压比较器二u2输出端只有高低电平两种状态，第一二极管d1、第五电阻r5、第二电容c2组成充放电电路，确保电压比较器二u2输出端不在高低电平两种状态之间频繁变化，避免igbt不频繁的开通和关闭，保护igbt，确保igbt的使用寿命。

其中，电压比较器一u1和电压比较器二u2的型号为lm358，lm358是双运放电压比较器，用于该电流检测电路中利于硬件电路的集成；电流传感器tr为霍尔原理电流传感器，其工作原理是，其初级线圈检测被测电流，次级线圈感应初级线圈的被测电流，通过电阻形成电压，用于后级电路检测。

优选地，电流检测电路还包括第二二极管d2，第二二极管d2正极与电流传感器tr的次级线圈一端连接，第二二极管d2负极作为电流信号输出端a。

在另一种实施方案中，第二二极管d2用于电流传感器tr次级线圈感应电流的整流处理。

优选地，电流检测电路还包括第一电容c1，第一电容c1并联至第八电阻r8两端。

在另一种实施方案中，第一电容c1作为滤波电容对电流信号输出端a输出的信号做滤波处理，提高电路稳定性。

优选地，所述第四电阻r4为可调电阻器。

在另一种实施方案中，将第四电阻r4设置为可调电阻器，可改变电压比较器一u1和电压比较器二u2的阈值，提高电路的实用性，适用于多种电流的过流检测。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。