一种大功率变频装置IGBT短路保护电路，包括隔离驱动电路，所述隔离驱动电路的输入端与PWM控制信号源连接，所述隔离驱动电路包括第一隔离驱动芯片U01、第七电阻R07、第二二极管D02、第三电阻R03、第一三极管Q01、第五电阻R05和第六电阻R06；所述IGBT短路保护电路还包括短路检测电路，所述短路检测电路包括第一电阻R01、第二电阻R02、第一电容C01、第一二极管D01、比较器芯片U02、第四电阻R04和第二三极管Q02。本实用新型专利技术提供一种电路简单、成本较低、可靠性高的大功率变频装置IGBT短路保护电路。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
大功率变频装置IGBT短路保护电路
本技术涉及大功率变频装置，尤其是一种大功率变频装置IGBT短路保护电路。
技术介绍
目前在大功率变频装置(变频器、伺服控制器)中多采用单管IGBT或是IGBT模组作为逆变电路的主要器件，因此IGBT的驱动和保护成为大功率变频装置可靠工作的关键。 目前在大功率变频装置IGBT驱动方面多采用不含短路保护功能电路或是IGBT短路保护模块芯片，没有短路保护功能的变频装置多采用HCPL-3120、F0D3120、ACPL-332等一类IGBT 驱动芯片，驱动芯片内部集成了光电隔离电路和功率放大电路，直接在驱动端连接栅极电阻，该芯片不含IGBT保护功能，对IGBT过流故障不能有效的保护，如果发生短路故障易造成IGBT过热损坏，从而造成设备损坏等问题，而IGBT短路保护模块芯片又存在成本高的问题。现有IGBT驱动电路的缺点是1.不含短路保护功能，无法对IGBT的短路故障进行保护。2.采用短路保护模块芯片成本较高，且易受到产品供货方面的影响。
技术实现思路
为了克服已有大功率变频装置IGBT短路保护电路的不能兼顾保护功能和成本的不足，本技术提供一种电路简单、成本较低、可靠性高的大功率变频装置IGBT短路保护电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种大功率变频装置IGBT短路保护电路，包括隔离驱动电路，所述隔离驱动电路的输入端与PWM控制信号源连接，所述隔离驱动电路包括第一隔离驱动芯片U01、第七电阻 R07、第二二极管D02、第三电阻R03、第一三极管Q01、第五电阻R05和第六电阻R06，所述第一驱动芯片UOl的输出端与第七电阻R07、第三电阻R03连接，所述第七电阻R07与第二二极管D02的阴极相连，所述第二二极管D02的阳极与IGBT的栅极输入端连接；所述第三电阻R03的另一端与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与VCC电源相连，所述第一三极管的发射极与第五电阻R05、第六电阻R06的一端并联，所述第五电阻R05的另一端与IGBT的栅极相连，所述第六电阻R06的另一端与GND相连；所述IGBT短路保护电路还包括短路检测电路，所述短路检测电路包括第一电阻 R01、第二电阻R02、第一电容C01、第一二极管D01、比较器芯片U02、第四电阻R04和第二三极管Q02，所述第一电阻ROl的一端与隔离驱动芯片UOl的输出端相连，所述第一电阻ROl 的另一端与第二电阻R02、比较器芯片U02的正向输入端连接；所述第二电阻R02的另一端与第一二极管DOl的阳极；所述第一二极管DOl的阴极和IGBT的集电极相连；所述比较器芯片U02的负向输入端作为短路电流阀值Vref的输入端，所述比较器芯片U02的输出端与第四电阻R04的一端相连；所述第四电阻R04的另一端与第二三极管Q02的基极相连；所述第二三极管Q02的集电极与第一三极管QOl的基极相连，所述第二三极管Q02的发射极与 GND相连。进一步，所述短路检测电路还包括光耦芯片U03，所述第二三极管Q02的集电极与短路故障输出的光耦芯片U03的负极输入相连，所述光耦芯片U03的正极与第一三极管QOl 的基极相连，所述光耦芯片U03的输出端可接上位机信号作为短路故障输出；所述第三电阻R03的另一端与光耦芯片U03的输入正端连接。再进一步，所述第一电阻ROl和第二电阻R02之间的连接节点与第一电容COl的一端连接，所述第一电容COl的另一端与GND相连。本技术通过检测IGBT饱和压降Vce，并通过比较器和输入的基准电压比较， 并对IGBT进行软关断，防止IGBT由于电流变化率过大而造成的过压击穿。大功率变频装置通过本技术在IGBT驱动电路的基础上，增加了 IGBT导通集射极电压的检测和判断，可以实现短路保护功能，并对IGBT进行迅速关断，对上位机进行过流报警反馈，避免IGBT由于短路故障而造成的烧毁，可以实现设备故障能的判断，提高设备的可靠性。本技术的有益效果主要表现在1.增加IGBT短路保护电路，可以在IGBT短路故障发生时起到有效的保护作用。2.电路简单，成本低。并可以通过改变输入的基准电压Vref的方便的控制IGBT 短路电流的阈值，从而更加方便的适配不同规格的IGBT，增加了电路的可移植性。附图说明图1是现有技术IGBT驱动电路的原理图。图2是本技术的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。参照图2，一种大功率变频装置IGBT短路保护电路，包括隔离驱动电路，所述隔离驱动电路的输入端与PWM控制信号源连接，所述隔离驱动电路包括第一隔离驱动芯片UOl、 第七电阻R07、第二二极管D02、第三电阻R03、第一三极管Q01、第五电阻R05和第六电阻 R06，所述第一驱动芯片UOl的输出端与第七电阻R07、第三电阻R03连接，所述第七电阻 R07与第二二极管D02的阴极相连，所述第二二极管D02的阳极与IGBT的栅极输入端连接； 所述第三电阻R03的另一端与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与VCC电源相连，所述第一三极管的发射极与第五电阻R05、第六电阻R06的一端并联，所述第五电阻R05的另一端与IGBT的栅极相连，所述第六电阻R06的另一端与GND相连；所述IGBT短路保护电路还包括短路检测电路，所述短路检测电路包括第一电阻 R01、第二电阻R02、第一电容C01、第一二极管D01、比较器芯片U02、第四电阻R04和第二三极管Q02，所述第一电阻ROl的一端与隔离驱动芯片UOl的输出端相连，所述第一电阻ROl 的另一端与第二电阻R02、比较器芯片U02的正向输入端连接；所述第二电阻R02的另一端与第一二极管DOl的阳极；所述第一二极管DOl的阴极和IGBT的集电极相连；所述比较器芯片U02的负向输入端作为短路电流阀值Vref的输入端，所述比较器芯片U02的输出端与第四电阻R04的一端相连；所述第四电阻R04的另一端与第二三极管Q02的基极相连；所述第二三极管Q02的集电极与第一三极管QOl的基极相连，所述第二三极管Q02的发射极与 GND相连。所述短路检测电路还包括光耦芯片U03，所述第二三极管Q02的集电极与短路故障输出的光耦芯片U03的负极输入相连，所述光耦芯片U03的正极与第一三极管QOl的基极相连，所述光耦芯片U03的输出端可接上位机信号作为短路故障输出；所述第三电阻R03 的另一端与光耦芯片U03的输入正端连接。所述第一电阻ROl和第二电阻R02之间的连接节点与第一电容COl的一端连接， 所述第一电容COl的另一端与GND相连。隔离驱动芯片内部集成了驱动IGBT所需的功率放大电路。所述隔离驱动芯片输入端与PWM控制信号连接，并通过功率放大电路将信号放大为可驱动IGBT的信号。所述隔离驱动电路驱动端与IGBT栅极、短路保护检测电路相连，所述短路保护检测电路与IGBT集电极、短路故障输出电路相连。当IGBT发生短路故障时，IGBT饱和压降Vce大于基准电压Vref (—般为2. 5-3V)， 比较器输出为高，第二三极管导通，第三芯片(光耦)导通，提供上位机短路故障信号，第一三极管关断，IGBT通过第六电阻放电，实现软关断。大功率变频装置通过本实用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡觉远，罗欣，吕晓东，徐琳，
申请(专利权)人：杭州日鼎控制技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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