本发明涉及保护电路技术领域，更具体地说，涉及一种逆阻型IGBT短路保护电路、方法及系统一种计算机可读存储介质。
背景技术：
现有技术中的IGBT短路保护电路如图1所示，通过使用检测二极管D来实现。其工作过程简述如下：
(1)当IGBT关断时，二极管D阻断IGBT集电极高压对检测电路的影响。
(2)当IGBT导通时，电流源经由二极管D，IGBT形成回路。由于IGBT饱和导通时管压降Vce很低，比较器同相端被钳制在低电位，不输出短路故障信号。
(3)当IGBT发生短路时，会迅速退出饱和，Vce上升。当比较器同相端电位超过反相端时，即输出短路故障信号，引发保护动作。
传统的IGBT无法承受反压，一般情况下，其反并联的二极管保证Vce钳位在0V以上。因此图中A点不会出现负电位。上述IGBT的短路保护方式应用到逆阻型IGBT时如图2所示，逆阻型IGBT工作在反向阻断条件下，发射极电位高于集电极，形成图中的电流回路，导致A点出现负电位，该负电位将损坏驱动保护电路。
因此，如何实现逆阻型IGBT的短路保护，避免损坏驱动保护电路是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种逆阻型IGBT短路保护电路、方法及系统一种计算机可读存储介质，实现了逆阻型IGBT的短路保护，避免了损坏驱动保护电路。
为实现上述目的，本发明提供了逆阻型IGBT短路保护电路，包括：
与所述逆阻型IGBT的集电极相连的高阻值电阻；其中，所述高阻值电阻为阻值高于预设值的电阻；
与所述高阻值电阻相连，用于对电压进行绝对值转换的压差检测单元；
与所述压差检测单元的输出信号端相连，用于对所述压差检测单元的输出电压进行模数转换的比较器电路；
过流信号端与所述比较器电路相连的驱动及检测芯片；
与所述驱动及检测芯片的输出端相连的DSP芯片；
其中，所述驱动及检测芯片的参考地端与所述压差检测单元的输出地端相连，所述驱动及检测芯片的驱动端与所述压差检测单元的驱动电路相连，所述驱动及检测芯片与所述压差检测单元的公共端通过第一电容与所述驱动及检测芯片相连并接地。
其中，所述比较器电路包括比较器、第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第七电阻；
所述比较器的输出端与所述驱动及检测芯片的所述过流信号端相连，所述比较器的正极通过所述第五电阻与所述压差检测单元的所述输出信号端相连；
所述第六电阻、所述第二电容与所述第七电阻和所述第三电容组成的串联支路并联，所述第六电阻与所述第七电阻的公共端与所述比较器的负极相连；
所述第二电容与所述第三电容的公共端接地，所述第三电阻与所述第七电阻的公共端与电源相连。
其中，所述压差检测单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻和所述驱动电路；
其中，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极相连，阴极与所述第三二极管的阳极相连；
所述第四二极管的阳极与所述第二二极管的阴极相连，阴极与所述第三二极管的阴极相连；
所述第一二极管与所述第三二极管的公共端接地，所述第二二极管与所述第四二极管的公共端与所述高阻值电阻相连；
所述第一二极管与所述第二二极管的公共端为所述输出地端，所述第三二极管与所述第四二极管的公共端与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端为所述输出信号端，所述第一电阻的所述第二端与所述驱动电路的输入端相连。
其中，所述驱动电路包括第五二极管、第六二极管、第一电容、第一三极管、第二三极管、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
其中，所述第五二极管与所述第一电容并联；
所述第五二极管的阳极与所述第一三极管、所述第二三极管的发射极相连并接地，所述第五二极管的阴极通过所述第二电阻连接所述第六二极管的阳极，且通过所述第三电阻与电源相连；
所述第六二极管的阴极与所述驱动及检测芯片的驱动端相连；
所述第二三极管的集电极为所述驱动电路的输入端，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极相连，且通过所述第四电阻与电源相连。
为实现上述目的，本发明提供了一种逆阻型IGBT短路保护方法，应用于如上述逆阻型IGBT短路保护电路，包括：
压差检测单元判断驱动及检测芯片的驱动端的电压是否为高电平；
若是，则所述压差检测单元检测所述逆阻型IGBT的集电极电压，所述驱动及检测芯片判断比较器电路的过流信号端的电压是否为高电平；
若是，则所述驱动及检测芯片输出短路故障信号。
其中，所述驱动及检测芯片输出短路故障信号之后，还包括：
DSP芯片根据所述短路故障信号进行相应的短路保护响应。
为实现上述目的，本发明提供了一种逆阻型IGBT短路保护系统，应用于如上述逆阻型IGBT短路保护电路，
包括压差检测单元和驱动及检测芯片，所述压差检测单元包括：
第一判断模块，用于判断所述驱动及检测芯片的驱动端的电压是否为高电平；
检测模块，用于当所述驱动及检测芯片的驱动端的电压为高电平时，检测所述逆阻型IGBT的集电极电压；
所述驱动及检测芯片包括：
第二判断模块，用于判断比较器电路的过流信号端的电压是否为高电平；
输出模块，用于当所述比较器电路的过流信号端的电压为高电平时，输出短路故障信号。
其中，还包括DSP芯片，所述DSP芯片包括：
响应模块，用于根据所述短路故障信号进行相应的短路保护响应。
为实现上述目的，本发明提供了一种计算机可读存储介质，，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述逆阻型IGBT短路保护方法。
通过以上方案可知，本发明提供的一种逆阻型IGBT短路保护电路包括：与所述逆阻型IGBT的集电极相连的高阻值电阻；其中，所述高阻值电阻为阻值高于预设值的电阻；与所述高阻值电阻相连，用于对电压进行绝对值转换的压差检测单元；与所述压差检测单元的输出信号端相连，用于对所述压差检测单元的输出电压进行模数转换的比较器电路；过流信号端与所述比较器电路相连的驱动及检测芯片；与所述驱动及检测芯片的输出端相连的DSP芯片；其中，所述驱动及检测芯片的参考地端与所述压差检测单元的输出地端相连，所述驱动及检测芯片的驱动端与所述压差检测单元的驱动电路相连，所述驱动及检测芯片与所述压差检测单元的公共端通过第一电容与所述驱动及检测芯片相连并接地。
本发明提供的逆阻型IGBT短路保护电路，使用高阻值电阻连接到逆阻型IGBT集电极，后经压差检测单元对采到的电压进行取绝对值的转换，得到正信号，避免出现发射极电位高于集电极，形成电流回路，A点出现负电位的情况。同时，压差检测单元内部含有的检测识别电路，在对应的IGBT驱动DR的为低电平时，屏蔽对Vce的电压检测，在对应的IGBT驱动DR的为高电平时，开始对Vce的电压进行检测，实现了对Vce的检测，在逆阻型IGBT工作在反向阻断条件下，仍能实现逆阻型IGBT的短路保护。本发明还公开了一种逆阻型IGBT短路保护方法、系统一种计算机可读存储介质，同样能实现上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种IGBT短路保护电路的结构图；
图2为现有技术中的短路保护电路应用到逆阻型IGBT时的结构图；
图3为本发明实施例公开的一种逆阻型IGBT短路保护电路的结构图；
图4为本发明实施例公开的另一种逆阻型IGBT短路保护电路的结构图；
图5为本发明实施例公开的压差检测单元的结构图；
图6为本发明实施例公开的一种逆阻型IGBT短路保护方法的流程图；
图7为本发明实施例公开的一种逆阻型IGBT短路保护系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种逆阻型IGBT短路保护电路，实现了逆阻型IGBT的短路保护，避免了损坏驱动保护电路。
参见图3，本发明实施例公开的一种逆阻型IGBT短路保护电路的结构图，如图3所示，包括：
与所述逆阻型IGBT的集电极相连的高阻值电阻R；其中，所述高阻值电阻R为阻值高于预设值的电阻；
需要说明的是，高阻值电阻的作用是在图3中的DR出现低电平时，IGBT会出现一个反向高电压，该反向高电压值大约等于半个母线电压值(一般500V左右)，压差检测单元内部的检测识别电路内部要将它拉低屏蔽，但是这个电路所能承受的电流有限，一般为1毫安至数毫安。因此，高阻值电阻R的阻值一般高于500/0.001＝500KΩ。
与所述高阻值电阻R相连，用于对电压进行绝对值转换的压差检测单元100；
在具体实施中，压差检测单元100用于对经高阻值电阻的反向电压进行绝对值转换，即检测反向电压与0的差值，并将其转换为正信号，避免出现发射极电位高于集电极，形成电流回路对保护电路造成损坏的情况。
与所述压差检测单元100的输出信号端相连，用于对所述压差检测单元100的输出电压进行模数转换的比较器电路200；
在具体实施中，比较器电路200用于将压差检测单元的输出电压的模拟量转换为数字量，当输出电压大于在比较器另一端的设置的参考值时，输出高电平。
过流信号端与所述比较器电路200相连的驱动及检测芯片300；
与所述驱动及检测芯片300的输出端相连的DSP芯片400；
其中，所述驱动及检测芯片的参考地端与所述压差检测单元的输出地端相连，所述驱动及检测芯片的驱动端与所述压差检测单元的驱动电路相连，所述驱动及检测芯片与所述压差检测单元的公共端通过第一电容C1与所述驱动及检测芯片相连并接地。
本发明实施例提供的逆阻型IGBT短路保护电路，使用高阻值电阻连接到逆阻型IGBT集电极，后经压差检测单元对采到的电压进行取绝对值的转换，得到正信号，避免出现发射极电位高于集电极，形成电流回路，A点出现负电位的情况。同时，压差检测单元内部含有的检测识别电路，在对应的IGBT驱动DR的为低电平时，屏蔽对Vce的电压检测，在对应的IGBT驱动DR的为高电平时，开始对Vce的电压进行检测，实现了对Vce的检测，在逆阻型IGBT工作在反向阻断条件下，仍能实现逆阻型IGBT的短路保护。
本发明实施例公开了一种逆阻型IGBT短路保护电路，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
参见图4，本发明实施例提供的另一种逆阻型IGBT短路保护电路的结构图，如图4所示，所述比较器电路包括比较器、第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第七电阻；
所述比较器的输出端与所述驱动及检测芯片的所述过流信号端相连，所述比较器的正极通过所述第五电阻与所述压差检测单元的所述输出信号端相连；
所述第六电阻、所述第二电容与所述第七电阻和所述第三电容组成的串联支路并联，所述第六电阻与所述第七电阻的公共端与所述比较器的负极相连；
所述第二电容与所述第三电容的公共端接地，所述第三电阻与所述第七电阻的公共端与电源相连。
在具体实施中，当逆阻型IGBT正向阻断时，压差检测单元识别到DR的低电平，屏蔽对D点的电压检测，A被钳制在低电位，参考电压B点电压大于A点电压，IC1输出C点为低电平，驱动及检测芯片不输出短路故障信号。
当逆阻型IGBT导通时，压差检测单元识别到DR的高电平，开始对D点的电压进行检测，由于逆阻型IGBT饱和导通时管压降Vce很低，即D点电压低，压差检测单元输出的电压低，即A点电压低，参考电压B点电压大于A点电压，IC1输出C点为低电平，驱动及检测芯片不输出短路故障信号。
当逆阻型IGBT发生短路时，会迅速退出饱和，Vce上升即D点电压上升。压差检测单元识别到DR的高电平，开始对D点的电压进行检测，由于D点电压上升，压差检测单元输出的电压变高即A点电压高，参考电压B点电压小于A点电压，IC1输出C点为高电平。驱动及检测芯片输出短路故障信号，DSP检测到短路信号做出相应的短路保护响应。
当逆阻型IGBT反向阻断时，Vce经过高阻值电阻R和压差检测单元对采到的电压进行取绝对值的转换，得到正信号。对应的IGBT驱动DR的为低电平时，屏蔽对D点的电压检测，A被钳制在低电位，参考电压B点电压大于A点电压，IC1输出C点为低电平，驱动及检测芯片不输出短路故障信号。
如图5所示，所述压差检测单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电阻和所述驱动电路；
其中，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阳极相连，阴极与所述第三二极管的阳极相连；
所述第四二极管的阳极与所述第二二极管的阴极相连，阴极与所述第三二极管的阴极相连；
所述第一二极管与所述第三二极管的公共端接地，所述第二二极管与所述第四二极管的公共端与所述高阻值电阻相连；
所述第一二极管与所述第二二极管的公共端为所述输出地端，所述第三二极管与所述第四二极管的公共端与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端为所述输出信号端，所述第一电阻的所述第二端与所述驱动电路的输入端相连。
可以理解的是，压差检测单元通过第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管的连接方式实现输入电压的绝对值转换，将反向电压装换为正信号。
所述驱动电路包括第五二极管、第六二极管、第一电容、第一三极管、第二三极管、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
其中，所述第五二极管与所述第一电容并联；
所述第五二极管的阳极与所述第一三极管、所述第二三极管的发射极相连并接地，所述第五二极管的阴极通过所述第二电阻连接所述第六二极管的阳极，且通过所述第三电阻与电源相连；
所述第六二极管的阴极与所述驱动及检测芯片的驱动端相连；
所述第二三极管的集电极为所述驱动电路的输入端，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的集电极相连，且通过所述第四电阻与电源相连。
下面对本发明实施例提供的一种逆阻型IGBT短路保护方法进行介绍，该方法可应用于上述实施例描述的一种逆阻型IGBT短路保护电路。具体的：
参见图6，本发明实施例提供的另一种逆阻型IGBT短路保护方法的流程图，如图6所示，包括：
S601：压差检测单元判断驱动及检测芯片的驱动端的电压是否为高电平；若是，则进入S602；
在具体实施中，当压差检测单元检测到驱动及检测芯片的驱动端的电压为高电平时，即DR为高电平时，表明需要对逆阻型IGBT进行短路故障检测，即检测D点电压，若DR为低电平，则屏蔽检测信号。
S602：所述压差检测单元检测所述逆阻型IGBT的集电极电压，所述驱动及检测芯片判断比较器电路的过流信号端的电压是否为高电平；若是，则进入S603；
S603：所述驱动及检测芯片输出短路故障信号。
在具体实施中，当DR为高电平时，需要检测D点电压，通过比较器电路的过流信号端，即C点表征D点电压，当B点电压小于A点电压，即C点为高电平时，输出短路故障信号，否则不输出短路故障信号。
本发明实施例提供的逆阻型IGBT短路保护方法，在对应的IGBT驱动DR的为低电平时，屏蔽对Vce的电压检测，在对应的IGBT驱动DR的为高电平时，开始对Vce的电压进行检测，实现了对Vce的检测，在逆阻型IGBT工作在反向阻断条件下，仍能实现逆阻型IGBT的短路保护。
在上述实施例的基础上，作为优选实施方式，所述驱动及检测芯片输出短路故障信号之后，还包括：
DSP芯片根据所述短路故障信号进行相应的短路保护响应。
下面对本发明实施例提供的一种逆阻型IGBT短路保护系统进行介绍，下文描述的一种逆阻型IGBT短路保护系统与上文描述的一种逆阻型IGBT短路保护方法可以相互参照。
参见图7，本发明实施例提供的一种逆阻型IGBT短路保护系统的结构图，如图7所示，包括压差检测单元701和驱动及检测芯片702，所述压差检测单元包括：
第一判断模块711，用于判断所述驱动及检测芯片的驱动端的电压是否为高电平；
检测模块712，用于当所述驱动及检测芯片的驱动端的电压为高电平时，检测所述逆阻型IGBT的集电极电压；
所述驱动及检测芯片包括：
第二判断模块721，用于判断比较器电路的过流信号端的电压是否为高电平；
输出模块722，用于当所述比较器电路的过流信号端的电压为高电平时，输出短路故障信号。
本发明实施例提供的逆阻型IGBT短路保护系统，在对应的IGBT驱动DR的为低电平时，屏蔽对Vce的电压检测，在对应的IGBT驱动DR的为高电平时，开始对Vce的电压进行检测，实现了对Vce的检测，在逆阻型IGBT工作在反向阻断条件下，仍能实现逆阻型IGBT的短路保护。
在上述实施例的基础上，作为优选实施方式，还包括DSP芯片，所述DSP芯片包括：
响应模块，用于根据所述短路故障信号进行相应的短路保护响应。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。