本實(shí)用新型屬于電路保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻器及其IGBT短路保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。目前在大功率變頻裝置(變頻器、伺服控制器)中多采用單管IGBT或是IGBT模組作為逆變電路的主要器件，因此IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)成為大功率變頻裝置可靠工作的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)在大功率變頻裝置的IGBT驅(qū)動(dòng)方面采用IGBT短路保護(hù)芯片進(jìn)行短路保護(hù)，然而，采用IGBT短路保護(hù)芯片進(jìn)行短路保護(hù)會(huì)提高成本。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在成本高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種變頻器及其IGBT短路保護(hù)電路，旨在解決現(xiàn)有的IGBT短路保護(hù)電路中采用IGBT短路保護(hù)芯片進(jìn)行短路保護(hù)而存在的成本高的問題。

本實(shí)用新型提供了一種IGBT短路保護(hù)電路，與變頻器中的主控制器連接，所述主控制器對(duì)所述變頻器中的IGBT電路進(jìn)行通斷控制，所述IGBT電路的輸出端連接直流電源的負(fù)輸出端；

所述IGBT短路保護(hù)電路包括：信號(hào)采樣單元、信號(hào)處理單元以及信號(hào)隔離單元；

所述信號(hào)采樣單元的輸入端與所述信號(hào)處理單元的電源端共同連接直流電源的正輸出端，所述信號(hào)采樣單元的輸出端與所述信號(hào)處理單元的輸入端及所述IGBT電路連接，所述信號(hào)處理單元的輸出端和回路端分別與所述信號(hào)隔離單元的電輸入端和電輸出端連接，所述信號(hào)隔離單元的信號(hào)輸出端連接所述主控制器；

所述信號(hào)采樣單元對(duì)所述IGBT電路進(jìn)行電流采樣，當(dāng)所述IGBT電路短路時(shí)，所述信號(hào)采樣單元將通過電流采樣所得到采樣信號(hào)輸出至所述信號(hào)處理單元；所述信號(hào)處理單元根據(jù)所述采樣信號(hào)通過所述信號(hào)隔離單元輸出關(guān)斷控制信號(hào)，使所述主控制器控制所述IGBT電路中的IGBT關(guān)斷。

本實(shí)用新型還提供了一種變頻器，包括主控制器和IGBT電路，所述變頻器還包括上述的IGBT短路保護(hù)電路。

本實(shí)用新型提供的IGBT短路保護(hù)電路通過信號(hào)采樣單元對(duì)IGBT電路進(jìn)行電流采樣，在IGBT電路短路的情況下，信號(hào)采樣單元會(huì)采集電流信號(hào)并輸出電壓信號(hào)至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理以使信號(hào)隔離單元輸出關(guān)斷控制信號(hào)至主控制器，控制IGBT電路中的IGBT關(guān)斷，通過控制IGBT關(guān)斷，避免IGBT燒壞損毀，從而有效的保護(hù)IGBT電路。本實(shí)用新型所提供的IGBT短路保護(hù)電路具有電路簡(jiǎn)單和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的IGBT短路保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的IGBT短路保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

需要說明的是，本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“包括”以及它們?nèi)魏巫冃危鈭D在于覆蓋不排他的包含。例如包含一系列單元的系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒有限定于已列出的單元，而是可選地還包括沒有列出的單元，或可選地還包括對(duì)于這些產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它單元。此外，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等是用于區(qū)別不同對(duì)象，而非用于描述特定順序。

本實(shí)用新型實(shí)施例為了解決現(xiàn)有的IGBT短路保護(hù)電路成本高的問題，提供了一種變頻器及其IGBT短路保護(hù)電路，IGBT短路保護(hù)電路通過信號(hào)采樣單元對(duì)IGBT電路進(jìn)行電流采樣，在IGBT電路短路的情況下，信號(hào)采樣單元會(huì)采集電流信號(hào)并輸出電壓信號(hào)至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理以使信號(hào)隔離單元輸出關(guān)斷控制信號(hào)至主控制器，控制IGBT電路中的IGBT關(guān)斷，通過控制IGBT關(guān)斷，避免IGBT燒壞損毀，從而有效的保護(hù)IGBT電路。本實(shí)用新型所提供的IGBT短路保護(hù)電路具有電路簡(jiǎn)單和成本低的優(yōu)點(diǎn)。其中，IGBT電路是指變頻器中包括IGBT及其外圍器件的電路。

為了具體說明上述變頻器及其IGBT短路保護(hù)電路，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明：

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的IGBT短路保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的IGBT短路保護(hù)電路10，與變頻器中的主控制器20連接，主控制器20對(duì)變頻器中的IGBT電路30進(jìn)行通斷控制，IGBT電路20的輸出端連接直流電源的負(fù)輸出端Vin-；IGBT短路保護(hù)電路10包括：信號(hào)采樣單元101、信號(hào)處理單元102以及信號(hào)隔離單元103。

信號(hào)采樣單元101的輸入端與信號(hào)處理單元102的電源端共同連接直流電源的正輸出端Vin+，信號(hào)采樣單元101的輸出端與信號(hào)處理單元102的輸入端及IGBT電路30的輸入端連接，信號(hào)處理單元102的輸出端和回路端分別與信號(hào)隔離單元103的電輸入端和電輸出端連接，信號(hào)隔離單元103的信號(hào)輸出端連接主控制器20。

信號(hào)采樣單元101對(duì)IGBT電路30進(jìn)行電流采樣，當(dāng)IGBT電路30短路時(shí)，信號(hào)采樣單元101將通過電流采樣所得到采樣信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元102；信號(hào)處理單元102對(duì)該采樣信號(hào)進(jìn)行處理，并通過信號(hào)隔離單元103輸出關(guān)斷控制信號(hào)使主控制器20控制IGBT電路30中的IGBT關(guān)斷。

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的IGBT短路保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖2所示，作為本實(shí)用新型一實(shí)施例，信號(hào)采樣單元101包括第一電阻R1和第一電容C1。

第一電阻C1的第一端為信號(hào)采樣單元101的輸入端，第一電阻R1的第一端連接第一電容C1的第一端，第一電阻R1的第二端連接第一電容C1的第二端，第一電容C1的第二端為信號(hào)采樣單元101的輸出端。

信號(hào)處理單元102包括：第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、開關(guān)管Q1、信號(hào)處理芯片U1和第一電解電容C7。

第二電容C2的第一端為信號(hào)處理單元102的電源端，第二電阻R2的第一端為信號(hào)處理單元102的輸入端，第二電容C2的第二端接第二電阻R2的第二端，第二電阻R2的第二端接信號(hào)處理芯片U1的第一輸入端IN1，信號(hào)處理芯片的第一受控端CT1、第二受控端CT2以及第一輸出端OUT1共同連接第三電阻R3的第一端，第三電阻R3的第二端接地，第三電容C1的第一端與第三電阻R3的第一端連接，第三電容C3的第二端與第三電阻R3的第二端連接，第五電阻R5的第一端連接第二電容C2的第一端，第五電阻R5的第二端和調(diào)節(jié)端共接于信號(hào)處理芯片U1的第二輸入端IN2，第六電阻R6的第一端與信號(hào)處理芯片的第二輸出端OUT2連接，第六電阻R6的第二端與第三電容C3的第二端連接，第五電容C5的第一端與第六電阻R6的第一端連接，第五電容C5的第二端與第六電阻R6的第二端連接，開關(guān)管Q1的受控端與第五電容C5的第一端連接，開關(guān)管Q1的輸出端與第二穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極連接，開關(guān)管Q1的輸入端與第七電阻R7的第二端連接，第二穩(wěn)壓二極管ZD2的正極與第五電容C5的第二端連接，第七電阻R7的第一端與第四電阻R4的第二端連接，第四電容C4的第一端與第五電阻R5的第一端連接，第四電容C4的第二端與第四電阻R4的第二端連接，第四電阻R4的第一端與第四電容C4的第一端連接，第四電阻R4的第一端為信號(hào)處理單元102的輸出端，第四電阻R4的第二端為信號(hào)處理單元102的回路端，第一穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極接第二電容C2的第一端，第一穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極與第一電解電容C7的正極連接，第一穩(wěn)壓二極管ZD1的正極接地，第一電解電容C7的負(fù)極連接第一穩(wěn)壓二極管ZD1的正極。其中，第五電阻R5為可調(diào)電阻。

具體的，上述開關(guān)管Q1為NPN型三極管，NPN型三極管的基極為開關(guān)管Q1的受控端，NPN型三極管的發(fā)射極為開關(guān)管Q1的輸出端，NPN型三極管的集電極為開關(guān)管Q1的輸入端。

具體的，上述信號(hào)處理芯片是型號(hào)為BC857BS的芯片。

信號(hào)隔離單元103包括光電耦合器U2、第六電容C6以及第八電阻R8。

光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陽極為信號(hào)隔離單元103的電輸入端，光電耦合器U2中發(fā)光二極管的陰極為信號(hào)隔離單元103的電輸出端，光電耦合器U2中光敏三極管的集電極連接第六電容C6的第一端，光電耦合器U2中光敏三極管的發(fā)射極連接第六電容C6的第二端，第六電容C6的第二端接地，第八電阻R8的第一端接電源VCC，第八電阻R8的第二端與第六電容C6的第一端的共接點(diǎn)作為信號(hào)隔離單元103的輸出端。需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，上述光電耦合器可以是型號(hào)為PS817的光電耦合器。

以下結(jié)合工作原理和圖2對(duì)上述IGBT短路保護(hù)電路作進(jìn)一步說明：

當(dāng)IGBT電路30短路時(shí)，信號(hào)采樣單元101中的第一電阻R1對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行采樣，經(jīng)過第一電容C3對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理后輸出采樣信號(hào)至信號(hào)處理單元102，信號(hào)處理單元102的信號(hào)處理芯片對(duì)上述采樣信號(hào)進(jìn)行處理后輸出電控制開關(guān)管Q1導(dǎo)通，其中，第五電阻R5為可調(diào)電阻，通過對(duì)第五電阻R5的調(diào)節(jié)使得信號(hào)隔離單元103中的光電耦合器U2導(dǎo)通，上述光電耦合器U2導(dǎo)通后輸出關(guān)斷控制信號(hào)至主控制器20，以使主控制器20控制IGBT電路30關(guān)斷。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的IGBT短路保護(hù)電路通過信號(hào)采樣單元對(duì)IGBT電路進(jìn)行電流采樣，在IGBT電路短路的情況下，信號(hào)采樣單元會(huì)采集電流信號(hào)并輸出電壓信號(hào)至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理以使信號(hào)處理單元的開關(guān)管導(dǎo)通，從而使信號(hào)隔離單元的光電耦合器導(dǎo)通以輸出關(guān)斷控制信號(hào)至主控制器，以使主控制器控制IGBT電路中的IGBT關(guān)斷。通過控制IGBT關(guān)斷，避免IGBT燒壞損毀，從而有效的保護(hù)IGBT電路。本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的IGBT短路保護(hù)電路具有電路簡(jiǎn)單和成本低的優(yōu)點(diǎn)，有效的解決現(xiàn)有的IGBT短路保護(hù)電路成本高的問題。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。