一种IGBT功能复用的硬件软保护电路
专利汇可以提供一种IGBT功能复用的硬件软保护电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种IGBT功能复用的 硬件 软保护 电路 ，包括：IGBT软关断单元，故障发生时，故障 信号 通过 锁 存器、数字隔离芯片后，控制副边MOS管强制给驱动芯片DESAT引脚充电，达到 阈值 触发DESAT保护，驱动芯片实现软关断保护；副边PWM 波形 检测单元，副边IGBT 门 级PWM信号通过数字隔离芯片传递回原边，DSP监控传递回的PWM信号与DSP发送的PWM信号占空比、周期是否保持一致；DESAT功能检测单元，采用数字隔离芯片将DSP给定 控制信号 传递至副边控制MOS管导通，触发驱动芯片DESAT软关断保护，DSP通过检测IGBT反馈的PWM信号电平高低属性判断DESAT功能是否正常。本发明在全范围内对IGBT实行软关断保护，减小器件应 力 ，避免IGBT退饱和 电流 期间硬关断，同时可以检测副边PWM波形和驱动芯片DESAT功能完整性。，下面是一种IGBT功能复用的硬件软保护电路专利的具体信息内容。
1.一种IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于，包括：
IGBT软关断单元，包括依次连接的锁存器U2A和U2B、数字隔离芯片U1、充电开关Q1和Q2；故障发生时，锁存器输出高电平，经过数字隔离芯片后，充电开关控制驱动芯片DESAT引脚充电，触发驱动芯片软关断保护，IGBT关断变缓；
副边PWM波形检测单元，采用数字隔离芯片将IGBT门级PWM信号传递回原边，DSP实时监控传递回的PWM信号占空比、周期数据是否与DSP发送的PWM信号保持一致；
驱动芯片DESAT功能检测单元，采用数字隔离芯片将DSP给定的高电平传递给充电开关，驱动副边MOS管导通给DESAT管脚充电，触发驱动芯片软关断保护；IGBT门级PWM信号通过隔离芯片反馈回原边，DSP检测该PWM信号若为低电平表明DESAT功能正常，否则为异常。
2.根据权利要求1所述的IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于，所述IGBT软关断单元还包括若干采集故障信号的二极管，各二极管阴极分别接各种故障信号输出端，阳极共接一个上拉电阻构成多输入或门，或门输出端通过滤波电路连接锁存器；所述故障信号包括至少包括过流、过压、过温、欠压，当有故障发生时对应的总故障信号为低电平，锁存器输入端也为低电平，锁存器输出高电平并锁存。
3.根据权利要求2所述的IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于，所述锁存器输出高电平依次串联的电阻R8、二极管D5输入到数字隔离芯片，数字隔离芯片输出端通过电阻R6驱动充电开关导通；充电开关包括PMOS管Q1和NMOS管Q2，NMOS管Q2的栅极连接电阻R6，漏极通过串联的电阻R3、R1连接15V电压，源极接地；PMOS管Q1的栅极连接电阻R3，源极连接
15V电压，漏极通过电容C9接地，电容C9连接驱动芯片DESAT引脚，15V给电容C9充电到DESAT阈值后触发驱动芯片实现软关断。
4.根据权利要求3所述的IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于，所述驱动芯片实现软关断的同时，锁存器输出的高电平连接到电平转换芯片的使能端，关闭所有的初级侧PWM信号传输，DSP同时检测该信号做相应软件处理；硬件故障触发软保护动作后，故障消除时，需要DSP给锁存器发出复位信号才能解除保护功能，复位信号经过R15、C6滤波后输入到锁存器复位端U2的5脚。
5.根据权利要求3所述的IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于，所述副边PWM波形检测单元，在正常IGBT控制过程中，IGBT门级PWM驱动信号经过电阻R12、R7分压和D2限幅后输入到数字隔离芯片U1的7脚，最后从数字隔离芯片U1的2脚输出到R2，DSP通过检测R2端的波形实现对副边PWM波形进行实时检测。
6.根据权利要求5所述的IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于，所述驱动芯片DESAT功能检测单元，在无高压输入前提下，低压上电后DSP发送PWM波形，同时DSP通过二极管D1给定高电平从数字隔离芯片U1的3脚输入，从6脚输出，驱动NMOS管Q2导通，从而PMOS管Q1导通，15V给电容C9充电到DESAT阈值后触发驱动芯片实现软关断；同时副边PWM波形经过R12、R7分压后经过数字隔离芯片、电阻R2到DSP，DSP检测该PWM信号是否被拉低，若拉低证明DESAT功能正常；若没有，证明DESAT功能异常。
7.根据权利要求4所述的IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于：所述IGBT软关断单元的软关断包括三种模式：
（1）上三桥软关断、下三桥硬关断；
（2）上三桥硬关断，下三桥软关断；
（3）三相桥全部软关断。
8.根据权利要求7所述的IGBT功能复用的硬件软保护电路，其特征在于：所述软关断三种模式中模式（1）、模式（2）对时序无要求；模式（3）需要通过配置RC延时控制时序：
1）对于上三桥先于下三桥软关断情况，必须保证上三桥软关断结束后再触发下三桥软关断；
2）对于下三桥先于上三桥软关断情况，必须保证下三桥软关断结束后再触发上三桥软关断。
一种IGBT功能复用的硬件软保护电路
技术领域
背景技术
（2）现有IGBT发生短路时，在IGBT退饱和后，驱动芯片会触发软关断或者二电平关断来抑制关断时的尖峰电压，但在其他情况都无法触发软关断保护；
（3）现有IGBT在额定电流到退饱和电流期间均未做有效地保护措施，此期间若触发硬关断极大可能会导致IGBT损坏。
发明内容
IGBT软关断单元，包括依次连接的锁存器、数字隔离芯片、充电开关；故障发生时，锁存器输出高电平，经过数字隔离芯片后，充电开关控制驱动芯片DESAT引脚充电，触发驱动芯片软关断保护，IGBT关断变缓；
副边PWM波形检测单元，采用数字隔离芯片将IGBT门级PWM信号传递回原边，DSP实时监控传递回的PWM信号占空比、周期数据是否与DSP发送的PWM信号保持一致；
驱动芯片DESAT功能检测单元，采用数字隔离芯片将DSP给定的高电平传递给充电开关，驱动副边MOS管导通给DESAT管脚充电，触发驱动芯片软关断保护；IGBT门级信号通过隔离芯片反馈回初级侧，DSP检测该PWM信号若为低电平表明DESAT功能正常，否则为异常。
（2）上三桥硬关断，下三桥软关断；
（3）三相桥全部软关断。
2）对于下三桥先于上三桥软关断情况，必须保证下三桥软关断结束后再触发上三桥软关断。
（2）本发明提出的电路在全范围内保证发生故障时硬件实施软关断功能，极大地降低了IGBT的关断应力；
（3）本发明提出的电路解决了现有保护在额定电流到退饱和电流期间硬关断的风险问题。
附图说明
图2为DESAT功能上电检测工作流程；
图3为硬件故障软保护工作流程；
图4为IGBT功能复用的硬件软保护电路的原理图。
具体实施方式
（2）上三桥硬关断，下三桥软关断；
（3）三相桥全部软关断。
2）对于下三桥先于上三桥软关断情况，必须保证下三桥软关断结束后再触发上三桥软关断。
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