技术特征：
1.一种基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，包括检测单元，用于检测igbt内部封装电感或杂散电感的电流变化率；故障信号产生单元，其输入端与所述检测单元的输出端相连，用于在电流变化率超过设定阈值时输出故障信号；故障信号保持单元，其输入端与所述故障信号产生单元的输出端相连，用于对故障信号进行保持；关断信号产生单元，其输入端与所述故障保持单元的输出端相连，其输出端直接与igbt的栅极相连，用于在接收到故障信号时产生关断信号至igbt的栅极。2.根据权利要求1所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，所述故障信号保持单元的输出端与igbt驱动单元的输入端相连，用于将故障信号发送至igbt驱动单元进行igbt驱动信号的封锁并关断igbt。3.根据权利要求1或2所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，所述检测单元包括电阻r5～r7、稳压二极管d2、二极管d3和二极管d4；其中电阻r6的一端连接到igbt的辅助端子e,另一端连接到稳压二极管d2的阴极，稳压二极管d2的阳极连接到故障信号产生单元的其中一个输入端，故障信号产生单元的另一个输入端依次串联r5和r7后连接二极管d4的阳极，二极管d4的阴极与igbt的主端子e连接；二极管d3的阴极连接到r5和r7的公共端，d3人阳极连接到负电源。4.根据权利要求3所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，所述故障信号产生单元为光耦隔离单元。5.根据权利要求4所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，所述光耦隔离单元包括光电耦合器u2，所述光电耦合器u2内部的发光二极管的阳极连接二极管d2的阳极，发光二极管的阴极与电阻r5相连。6.根据权利要求5所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，所述故障保持单元包括电阻r4和电容c1，其中电阻r4的一端和电容c1的一端相连，并连接至光电耦合器u2的输出端，电阻r4的另一端连接到电源vcc，电容c1的另一端连接到负电源。7.根据权利要求5所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，所述关断信号产生单元包括开关器件v1、驱动器u1、电阻r1～r3和二极管d1，其中驱动器u1的输入端与光电耦合器u2的输出端相连，所述驱动器u1的输出端连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接电阻r2的一端和开关器件v1的栅极，所述电阻r2的另一端连接到开关器件v1的漏极并连接到负电源，所述开关器件v1的源极连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端连接二极管d1的阴极，所述二极管d1的阳极直接与igbt的栅极相连。8.根据权利要求7所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路，其特征在于，所述开关器件为mosfet。9.一种igbt电路，包括igbt和igbt驱动单元，所述igbt驱动单元与所述igbt的栅极相连；其特征在于，还包括如权利要求1～8中任意一项所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路。10.一种基于权利要求1～8中任意一项所述的基于电感电流变化率的igbt短路保护电路的保护方法，其特征在于，包括步骤：1)检测单元实时检测igbt内部封装电感或杂散电感的电流变化率；
2)故障信号产生单元在电流变化率超过设定阈值时输出故障信号；3)故障信号保持单元对故障信号进行保持，以发送至关断信号产生单元；4)关断信号产生单元在接收到故障信号时产生关断信号至igbt的栅极，以关断igbt。11.根据权利要求10所述的保护方法，其特征在于，在步骤3)中，发送故障信号至关断信号产生单元的同时，还发送故障信号至igbt驱动单元，以封锁驱动信号并关断igbt。
技术总结
本发明公开了一种基于电感电流变化率的IGBT短路保护电路、保护方法及IGBT电路，此保护电路包括检测单元，用于检测IGBT内部封装电感或杂散电感的电流变化率；故障信号产生单元，其输入端与所述检测单元的输出端相连，用于在电流变化率超过设定阈值时输出故障信号；故障信号保持单元，其输入端与所述故障信号产生单元的输出端相连，用于对故障信号进行保持；关断信号产生单元，其输入端与所述故障保持单元的输出端相连，其输出端直接与IGBT的栅极相连，用于在接收到故障信号时产生关断信号至IGBT的栅极。本发明具有电路结构简单、检测快速、关断响应迅速、可靠性高等优点。可靠性高等优点。可靠性高等优点。
技术研发人员：张东辉 刘文业 谢舜蒙 龚喆 窦泽春 陈燕平 刘兴平 傅航杰 魏海山 张基业
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车研究所有限公司
技术研发日：2020.06.01
技术公布日：2021/12/6