一种绝缘栅双极性晶体管的温度监测保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种温度监测保护电路，应用于高压变频器的绝缘栅双极性晶体管；包括：温度采样子电路；第一比较子电路，包括一第一比较器；第二比较子电路；第一输入端和第三输入端分别连接输出引脚；第二输入端接收一第二参考电压；第四输入端接收一第三参考电压；第一光耦；第二光耦；第一输出子电路，用于输出一第一信号；第二输出子电路，用于输出一第二信号；其中，第二参考电压大于第三参考电压；能够输出表征温度值分段的输出信号，从而在对高压变频器进行温度保护的同时与变频器的运行特性相适应。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘栅双极性晶体管的温度监测保护电路
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种绝缘栅双极性晶体管的温度监测保护电路。
技术介绍
高压变频器中采用的主流开关器件是IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor绝缘栅双极性晶体管，简称IGBT)半导体开关器件。IGBT器件作为高压变频器的核心元件，其运行的可靠性和稳定性直接关系到高压变频器的质量和性能。温升是是影响IGBT可靠使用的重要因素之一，IGBT的节温是其是否安全运行的直接判据。通过热电偶等测温元件测试IGBT冷却散热器的温度，再根据应用经验估算IGBT的节温的措施在现有的一些高压变频器中应用广泛。该方式的优点是易于实现，不足之处是测温元件不能直接测试IGBT模块内部的温度，存在较大的测量误差；再者在变频器暂态运行时，IGBT内部的温升和散热器的温升相差较大，并且两者的差值不断在变化，此时很难采用通过测试散热器的温升来估算IGBT的节温。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出了一种温度监测保护电路，其特征在于，应用于一绝缘栅双极性晶体管；包括：温度采样子电路，包括一负温度系数电阻，一第一电阻和一电压跟随模块；所述第一电阻与所述负温度系数电阻串联形成一第一节点，所述第一电阻未连接所述第一节点的一端接收一第一参考电压，所述负温度系数电阻未连接所述第一节点的一端接地；所述电压跟随模块的输入引脚连接所述第一节点，所述电压跟随模块的输出引脚用于输出一跟随电压；第一比较子电路，包括一第一比较器；所述第一比较器包括一第一输入端，一第二输入端和一第一输出端；第二比较子电路，包括一第二比较器；所述第二比较器包括一第三输入端，一第四输入端和一第二输出端；所述第一输入端和所述第三输入端分别连接所述输出引脚；所述第二输入端接收一第二参考电压；所述第四输入端接收一第三参考电压；第一光耦，所述第一光耦的输入回路连接所述第一输出端；第二光耦，所述第二光耦的输入回路连接所述第二输出端；第一输出子电路，包括一第五输入端和一第三输出端，所述第五输入端连接所述第一光耦的输出回路；所述第三输出端用于输出一第一信号；第二输出子电路，包括一第六输入端和一第四输出端，所述第六输入端连接所述第二光耦的输出回路；所述第四输出端用于输出一第二信号；其中，所述第二参考电压大于所述第三参考电压。上述的温度监测保护电路，其中，还包括：第一电源，具有一第一电源电压，与一电源隔离模块连接，用于通过所述电源隔离模块输出一第二电源电压；电源子电路，用于接收所述第二电源电压并输出所述第一参考电压。上述的温度监测保护电路，其中，所述第一输出子电路的所述第三输出端连接一第二电阻，所述第二电阻未连接所述第三输出端的一端连接所述第一电源；所述第二输出子电路的所述第四输出端连接一第三电阻，所述第三电阻未连接所述第四输出端的一端连接所述第一电源。上述的温度监测保护电路，其中，所述第一输出子电路，所述第二输出子电路以及所述第一电源组成一主级电力组；所述温度采样子电路，所述第一比较子电路，所述第二比较子电路以及所述电源子电路组成一次级电力组。上述的温度监测保护电路，其中，所述电源子电路包括：第四电阻，第五电阻以及第六电阻；所述第四电阻与所述第五电阻串联形成一第二节点，所述第五电阻与所述第六电阻串联形成一第三节点；所述第四电阻未形成所述第二节点的一端接收所述第二电源电压；所述第六电阻未形成所述第三节点的一端接地；电压基准模块，包括一参考输入端，一接地端以及用于输出所述第一参考电压的一第五输出端；所述参考输入端连接所述第三节点；所述接地端接地；所述第五输出端连接所述第二节点。上述的温度监测保护电路，其中，所述第二电源电压为所述第一比较器和所述第二比较器的工作电压。上述的温度监测保护电路，其中，所述第一输出端还连接有一第七电阻，所述第七电阻未连接所述第一输出端的一端接收所述第二电源电压；所述第二输出端还连接有一第八电阻，所述第八电阻未连接所述第二输出端的一端接收所述第二电源电压。上述的温度监测保护电路，其中，所述电压跟随模块为一第三比较器；所述第三比较器的正相输入端为所述输入引脚，所述第三比较器的输出端为所述输出引脚；所述第三比较器的反相输入端连接所述输出引脚。上述的温度监测保护电路，其中，所述第一输入端和所述第三输入端为正向输入端；所述第二输入端和所述第四输入端为反相输入端。上述的温度监测保护电路，其中，所述第二比较子电路还包括串联的一第九电阻和一第十电阻，以及串联的一第十一电阻和一第十二电阻；所述第九电阻未连接所述第十电阻的一端接收所述第一参考电压；所述第十电阻未连接所述第九电阻的一端接地；所述第十一电阻未连接所述第十二电阻的一端接收所述第一参考电压；所述第十二电阻未连接所述第十一电阻的一端接地。一种绝缘栅双极性晶体管，其中，包括如上任一所述的温度监测保护电路。有益效果：本技术提出的温度监测保护电路能够根据绝缘栅双极性晶体管中温度值的分段，输出表征该温度值分段的输出信号，高压变频器的控制电路能够根据输出信号控制变频器的运行，从而在对高压变频器中的进行温度保护的同时与变频器的运行特性相适应。附图说明图1为本技术一实施例中温度监测保护电路的电路原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行进一步说明。实施例一在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种温度监测保护电路，其中，应用于一绝缘栅双极性晶体管；可以包括：温度采样子电路21，包括一负温度系数电阻NTC，一第一电阻R1和一电压跟随模块(附图中未标注)；第一电阻R1与负温度系数电阻NTC串联形成一第一节点n1，第一电阻R1未连接第一节点n1的一端接收一第一参考电压VREF，负温度系数电阻NTC未连接第一节点n1的一端接地GND2；电压跟随模块的输入引脚连接第一节点n1，电压跟随模块的输出引脚用于输出一跟随电压VNTC；第一比较子电路22，包括一第一比较器U4A；第一比较器U4A包括一第一输入端，一第二输入端和一第一输出端；第二比较子电路23，包括一第二比较器U4B；第二比较器U4B包括一第三输入端，一第四输入端和一第二输出端；第一输入端和第三输入端分别连接输出引脚；第二输入端接收一第二参考电压Vref1；第四输入端接收一第三参考电压Vref2；第一光耦ISO1，第一光耦的输入回路连接第一输出端；第二光耦ISO2，第二光耦的输入回路连接第二输出端；第一输出子电路11，包括一第五输入端和一第三输出端，第五输入端连接第一光耦的输出回路ISO1；第三输出端用于输出一第一信号T1；第二输出子电路12，包括一第六输入端和一第四输出端，第六输入端连接第二光耦ISO2的输出回路；第四输出端用于输出一第二信号T2；其中，第二参考电压Vref1大于第三参考电压Vref2。上述技术方案中，由于第二参考电压Vref1大于第三参考电压Vref2，本技术的温度监测保护电路能够判断所检测的温度值的分段，原因在于，某些运行状态经常改变的设备，例如高压变频器，其内部的开关器件的节温是动态的，在温度较高时可以降额运行，只有在降额以后温度仍然达到某一值时才需要停止设备的运行；本技术能够判断所检测的温度值的三个分段，通过输出表征这三个分段的第一信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度监测保护电路，其特征在于，应用于一绝缘栅双极性晶体管；包括：温度采样子电路，包括一负温度系数电阻，一第一电阻和一电压跟随模块；所述第一电阻与所述负温度系数电阻串联形成一第一节点，所述第一电阻未连接所述第一节点的一端接收一第一参考电压，所述负温度系数电阻未连接所述第一节点的一端接地；所述电压跟随模块的输入引脚连接所述第一节点，所述电压跟随模块的输出引脚用于输出一跟随电压；第一比较子电路，包括一第一比较器；所述第一比较器包括一第一输入端，一第二输入端和一第一输出端；第二比较子电路，包括一第二比较器；所述第二比较器包括一第三输入端，一第四输入端和一第二输出端；所述第一输入端和所述第三输入端分别连接所述输出引脚；所述第二输入端接收一第二参考电压；所述第四输入端接收一第三参考电压；第一光耦，所述第一光耦的输入回路连接所述第一输出端；第二光耦，所述第二光耦的输入回路连接所述第二输出端；第一输出子电路，包括一第五输入端和一第三输出端，所述第五输入端连接所述第一光耦的输出回路；所述第三输出端用于输出一第一信号；第二输出子电路，包括一第六输入端和一第四输出端，所述第六输入端连接所述第二光耦的输出回路；所述第四输出端用于输出一第二信号；其中，所述第二参考电压大于所述第三参考电压。...

【技术特征摘要】
1.一种温度监测保护电路，其特征在于，应用于一绝缘栅双极性晶体管；包括：温度采样子电路，包括一负温度系数电阻，一第一电阻和一电压跟随模块；所述第一电阻与所述负温度系数电阻串联形成一第一节点，所述第一电阻未连接所述第一节点的一端接收一第一参考电压，所述负温度系数电阻未连接所述第一节点的一端接地；所述电压跟随模块的输入引脚连接所述第一节点，所述电压跟随模块的输出引脚用于输出一跟随电压；第一比较子电路，包括一第一比较器；所述第一比较器包括一第一输入端，一第二输入端和一第一输出端；第二比较子电路，包括一第二比较器；所述第二比较器包括一第三输入端，一第四输入端和一第二输出端；所述第一输入端和所述第三输入端分别连接所述输出引脚；所述第二输入端接收一第二参考电压；所述第四输入端接收一第三参考电压；第一光耦，所述第一光耦的输入回路连接所述第一输出端；第二光耦，所述第二光耦的输入回路连接所述第二输出端；第一输出子电路，包括一第五输入端和一第三输出端，所述第五输入端连接所述第一光耦的输出回路；所述第三输出端用于输出一第一信号；第二输出子电路，包括一第六输入端和一第四输出端，所述第六输入端连接所述第二光耦的输出回路；所述第四输出端用于输出一第二信号；其中，所述第二参考电压大于所述第三参考电压。2.根据权利要求1所述的温度监测保护电路，其特征在于，还包括：第一电源，具有一第一电源电压，与一电源隔离模块连接，用于通过所述电源隔离模块输出一第二电源电压；电源子电路，用于接收所述第二电源电压并输出所述第一参考电压。3.根据权利要求2所述的温度监测保护电路，其特征在于，所述第一输出子电路的所述第三输出端连接一第二电阻，所述第二电阻未连接所述第三输出端的一端连接所述第一电源；所述第二输出子电路的所述第四输出端连接一第三电阻，所述第三电阻未连接所述第四输出端的一端连接所述第一电源。4.根据权利要求3所述的温度监测保护电路，其特征在于，所述第一输出子电路，所述第二输出子电路以及所述第一电源组成一主级电力组；所述温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守法，齐亮，陈江洪，王旭，黄艳，李雪利，仲华，杨文刚，杨军亮，
申请(专利权)人：上海电气富士电机电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31