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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子,具体涉及一种过流保护电路和测试设备。
技术介绍
1、决定绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,igbt)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)等半导体器件可靠性的各种因素中,过流保护起着关键性的作用。过流保护不仅关系到半导体器件的性能,还可能关系到半导体器件所在的整个电路的性能。
2、半导体器件所承受的过电流有限,在半导体器件出现过流或者短路故障的情况下,流过半导体器件的电流会大于半导体器件的额定电流,导致半导体器件的结温升高,从而损坏甚至烧毁半导体器件。
3、现有技术提供的过流保护电路往往通过驱动模块检测半导体器件的饱和压降。当饱和压降超过预设的压降阈值时,驱动电路会发出控制信号使半导体器件关断,以实现半导体器件的过流保护。但是,在半导体器件失效或过流较大而不能及时有效关断半导体器件。为了限制较大的过电流,现有技术还可以在功率模块中串联低阻值的电阻,通过电阻的分压作用可以限制过电流。但是会增加过流保护电路的损耗,且过流保护可靠性低。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中损耗大且可靠性低的问题,本申请提出了一种过流保护电路,可以包括用于对igbt等半导体器件进行过流保护。过流保护电路包括充电模块、放电模块、分断模块和续流模块。
2、分断模块、续流模块和半导体器件依次串联
3、在一些可能的实现方式中,充电模块包括电源、第一电阻和母线电容。电源的第一端与第一电阻的第一端连接,第一电阻的第二端与母线电容的第一端连接,电源的第二端和母线电容的第二端均与接地端连接。
4、电源可以用于:为母线电容提供充电电压;
5、第一电阻用于:限制母线电容充电时的峰值电流。
6、在另一些可能的实现方式中,放电模块包括串联的第二电阻、第一电感和第一开关管;
7、放电模块用于:在半导体器件过流的情况下,控制第一开关管导通,通过第二电阻和第一电感对母线电容存储的能量进行泄放。
8、在又一些可能的实现方式中,分断模块包括一个第二开关管或多个并联的第二开关管;
9、分断模块的第一端连接第一电阻的第二端,分断模块的第一端还连接第二电阻,分断模块的第二端连接续流模块。
10、可选的,分断模块用于:在半导体器件过流的情况下,控制第二开关管关断,以对半导体器件进行过流保护。
11、进一步的,过流保护电路还包括保护模块;保护模块包括第三电阻、第一接地开关和第二接地开关。
12、第三电阻的第一端与分断模块的第二端连接,第三电阻的第二端与第一接地开关的第一端连接,第二接地开关的第一端通过续流模块与分断模块的第二端连接,第一接地开关和第二接地开关各自的第二端均接地。
13、可选的,保护模块用于:在母线电容的电压降低至预设的电压阈值及以下的情况下,控制第一接地开关和第二接地开关闭合,将过流保护电路接地。
14、在一些可能的实现方式中,续流模块包括并联的第三开关管和第二电感。
15、续流模块用于:在半导体器件关断的情况下,控制第三开关管关断,对第二电感进行续流。
16、可以想到的是,在半导体器件导通的情况下,第二电感可以作为负载。
17、再一方面,本申请提供了一种测试设备,包括电路板和上述的过流保护电路。过流保护电路设置于电路板上。
18、与现有技术相比,本申请的有益效果为:
19、本申请提供的过流保护电路通过设置放电模块实现充电模块中能量的泄放,并通过设置分断模块将充电模块和半导体器件隔离,实现半导体器件的过流保护,能够在半导体器件失效或过电流较大时及时关断半导体器件,避免增加过流保护电路的损耗,提高过流保护的可靠性。
20、本申请在母线电容的电压降低至预设的电压阈值及以下的情况下,控制第一接地开关和第二接地开关闭合,将过流保护电路接地,提高整个过流保护电路的安全性和稳定性。
21、分断模块中的第二开关管具有快速的开关速度和大电流关断能力,在igbt过流的情况下,分断模块中的第二开关管会关断,将充电模块和半导体器件隔离,及时且有效地避免过电流的进一步增加。
22、在igbt过流的情况下,放电模块中的第一开关管导通,通过第二电阻和第一电感对母线电容存储的能量进行泄放,放电模块中的第一电感可以限制电流上升率,避免由于电流上升率过高对第一开关管造成损坏。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种过流保护电路,用于对半导体器件进行过流保护;其特征在于,所述过流保护电路包括充电模块、放电模块、分断模块和续流模块;
2.根据权利要求1所述的过流保护电路,其特征在于,所述充电模块包括电源、第一电阻和母线电容;所述电源的第一端与所述第一电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端与所述母线电容的第一端连接,所述电源的第二端和所述母线电容的第二端均与接地端连接。
3.根据权利要求2所述的过流保护电路,其特征在于,
4.根据权利要求2或3所述的过流保护电路,其特征在于,所述放电模块包括串联的第二电阻、第一电感和第一开关管;
5.根据权利要求4所述的过流保护电路,其特征在于,所述分断模块包括一个第二开关管或多个并联的第二开关管;
6.根据权利要求5中所述的过流保护电路,其特征在于,
7.根据权利要求5或6中所述的过流保护电路,其特征在于,所述过流保护电路还包括保护模块;所述保护模块包括第三电阻、第一接地开关和第二接地开关;
8.根据权利要求7中所述的过流保护电路,其特征在于,
9.根据权利
10.一种测试设备,其特征在于,包括电路板和如权利要求1至9中任一项所述的过流保护电路;所述过流保护电路设置于所述电路板上。
...【技术特征摘要】
1.一种过流保护电路,用于对半导体器件进行过流保护;其特征在于,所述过流保护电路包括充电模块、放电模块、分断模块和续流模块;
2.根据权利要求1所述的过流保护电路,其特征在于,所述充电模块包括电源、第一电阻和母线电容;所述电源的第一端与所述第一电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端与所述母线电容的第一端连接,所述电源的第二端和所述母线电容的第二端均与接地端连接。
3.根据权利要求2所述的过流保护电路,其特征在于,
4.根据权利要求2或3所述的过流保护电路,其特征在于,所述放电模块包括串联的第二电阻、第一电感和第一开关管;
5.根据权利要求4所述的过流保护...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙帅,张祎慧,张雷,杨霏,季凌云,
申请(专利权)人:国网智能电网研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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