一种过流检测电路及相关方法与流程

本申请涉及电路，尤其涉及一种过流检测电路及相关方法。

背景技术：

1、绝缘栅双极型晶体管igbt，是用于开通和关断高电压大电流的快速开关，是电机驱动、不间断电源(uninterruptible power supply，ups)以及直流输电等领域的基础元器件。

2、igbt单管具备一定的抗短路能力，能承受10μs左右的短路电流，但是超过10μs之后，短路电流就会损坏igbt管。目前可以采用模块化的驱动模块和保护模块来保护igbt管。然而随着igbt的封装形式越来越复杂，驱动模块和保护模块所占体积较大，导致电路设计方面存在布线不方便的问题，甚至在一些情况下，可能会出现无法布线的情况。

技术实现思路

1、本申请提供的一种过流检测电路及相关方法，目的在于在保护igbt管的同时，解决电路设计的过程中布线困难的问题。

2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

3、第一方面：本申请提供一种过流检测电路，用于连接绝缘栅双极型晶体管igbt，所述过流检测电路包括：驱动电路、保护电路和报警电路，所述保护电路的第一端口连接所述驱动电路的输出端，所述保护电路的第二端口连接所述igbt，所述报警电路的输入端口连接所述保护电路中第一稳压二极管的阳极，所述第一稳压二极管的阴极连接所述保护电路中的电容的第一端，所述电容的第二端连接电源的负极，所述保护电路的第四端口连接退饱和引脚desat；

4、所述保护电路，用于当所述驱动电路输出高电平的信号时，对所述保护电路中的电容进行充电，获得充电后的电容，所述充电后的电容的第一电压小于所述第一稳压二极管的反向导通电压；当所述desat电压高于所述第一电压时，对所述充电后的电容进行充电，获得过压的电容，所述过压的电容的第二电压大于所述第一稳压二极管的反向导通电压，使所述报警电路导通，输出报警信号。

5、在一种可能的实现方式中，所述保护电路，还包括：

6、第一电阻(第一电阻)、第二电阻、第二稳压二极管d1、第三稳压二极管d2、第三电阻和二极管d3；

7、所述第一电阻、所述第二稳压二极管与所述第三稳压二极管串联组成的第一支路，与所述第二电阻并联，所述第二稳压二极管的阳极连接所述第一电阻，所述第二稳压二极管的阴极连接所述第三稳压二极管阳极；所述第一电阻连接所述驱动电路的输出端，所述第三稳压二极管的阴极作为所述保护电路的第二端口连接所述igbt的栅极；所述电容的第一端连接所述第二稳压二极管的阴极；所述第三电阻的第一端连接所述电容的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述二极管的阳极，所述二极管的阴极连接所述desat。

8、在一种可能的实现方式中，所述第二电阻由第一子电阻和第二子电阻并联组成。

9、在一种可能的实现方式中，所述保护电路，还用于：

10、当所述驱动电路输出低电平的信号时，控制所述igbt处于关断状态。

11、在一种可能的实现方式中，所述保护电路，还用于：

12、对所述电容进行放电，获得放电后的电容；

13、所述当所述驱动电路输出高电平的信号时，对所述保护电路中的电容进行充电，获得充电后的电容，包括：

14、当所述驱动电路输出高电平的信号时，对所述放电后的电容进行充电，获得充电后的电容。

15、在一种可能的实现方式中，所述驱动电路，包括：第一金氧半场效晶体管mos和第二mos；所述第一mos的源极连接电源的正极，所述第一mos的漏极与所述第二mos的漏极作为所述驱动电路的输出端，与所述保护电路的第一端连接，所述第二mos的源极连接所述电源的负极；

16、所述驱动电路，用于当接收高电平的信号时，控制所述第一mos处于导通状态，所述第二mos处于关断状态；当接收低电平的信号时，控制所述第二mos处于导通状态，所述第一mos处于关断状态。

17、在一种可能的实现方式中，所述报警电路包括开关和子报警电路；

18、所述报警电路，用于当所述驱动电路输出高电平的信号时，控制所述开关处于闭合状态。

19、在一种可能的实现方式中，所述报警电路，具体用于：

20、当所述驱动电路输出低电平的信号时，控制所述开关处于断开状态。

21、第二方面：本申请提供一种过流检测方法，包括：

22、获取驱动电路输出的信号的状态；

23、当所述驱动电路输出信号的状态为高电平时，对保护电路中的电容进行充电，获得充电后的电容，所述充电后的电容的第一电压小于所述第一稳压二极管的反向导通电压；

24、当desat电压高于所述第一电压时，对所述充电后的电容进行充电，获得过压的电容，所述过压的电容的第二电压大于所述第一稳压二极管的反向导通电压，使报警电路导通，输出报警信号。

25、在一种可能的实现方式中，所述获取驱动电路输出的信号的状态之后，还包括：

26、当所述驱动电路输出信号的状态为低电平时，控制igbt处于关断状态。

27、相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

28、本申请提供一种过流检测电路及相关方法，采用分立的元器件设计，即采用了包括电容与第一稳压二极管的电路设计，通过在所述驱动电路输出高电平的信号时，对所述保护电路中的电容进行充电，获得充电后的电容，所述充电后的电容的第一电压小于所述第一稳压二极管的反向导通电压；当所述desat电压高于所述第一电压时，对所述充电后的电容进行充电，获得过压的电容，所述过压的电容的第二电压大于所述第一稳压二极管的反向导通电压，使所述报警电路导通，输出报警信号。由于采用了分离的元器件设计，能够使布线更为灵活，在保护igbt管的同时，解决了电路设计的过程中布线困难的问题。

技术特征：

1.一种过流检测电路，其特征在于，用于连接绝缘栅双极型晶体管igbt，所述过流检测电路包括：驱动电路、保护电路和报警电路，所述保护电路的第一端口连接所述驱动电路的输出端，所述保护电路的第二端口连接所述igbt，所述报警电路的输入端口连接所述保护电路中第一稳压二极管的阳极，所述第一稳压二极管的阴极连接所述保护电路中的电容的第一端，所述电容的第二端连接电源的负极，所述保护电路的第四端口连接退饱和引脚desat；

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护电路，还包括：

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二电阻由第一子电阻和第二子电阻并联组成。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护电路，还用于：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述保护电路，还用于：

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述驱动电路，包括：第一金氧半场效晶体管mos和第二mos；所述第一mos的源极连接电源的正极，所述第一mos的漏极与所述第二mos的漏极作为所述驱动电路的输出端，与所述保护电路的第一端连接，所述第二mos的源极连接所述电源的负极；

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述报警电路包括开关和子报警电路；

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述报警电路，具体用于：

9.一种过流检测方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取驱动电路输出的信号的状态之后，还包括：

技术总结
本申请提供一种过流检测电路及相关方法，采用分立的元器件设计，即采用了包括电容与第一稳压二极管的电路设计，通过在所述驱动电路输出高电平的信号时，对所述保护电路中的电容进行充电，获得充电后的电容，所述充电后的电容的第一电压小于所述第一稳压二极管的反向导通电压；当所述DESAT电压高于所述第一电压时，对所述充电后的电容进行充电，获得过压的电容，所述过压的电容的第二电压大于所述第一稳压二极管的反向导通电压，使所述报警电路导通，输出报警信号。由于采用了分离的元器件设计，能够使布线更为灵活，在保护IGBT管的同时，解决了电路设计的过程中布线困难的问题。

技术研发人员：陈世光,刘雅楠,昌庆松
受保护的技术使用者：川泽电气（厦门）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7