本技术涉及igbt领域,特别涉及一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路。
背景技术:
1、随着半导体器件加工材料、制造工艺的不断发展进步,采用igbt构成的放电开关组件替代真空管开关的应用日趋广泛,真空管开关使用寿命有限且需要灯丝、氢压、触发等供电回路以及保护辅助电路。由igbt构成的开关组件,则可根据耐压不同可以采用多个串、并联方式来实现,只需要igbt驱动就可以工作。
2、目前多个igbt串联作为放电开关组件研究有很多,但是对igbt悬浮在几千伏至几十千伏的高压电位上的温度检测和保护研究很少。传统的方式是在高压端设置的电路板直接检测温度并进行保护,但是这种在高压端设置电路板进行检测,需要供进行高压电位隔离。在脉冲功率应用领域中,传统的高压电位隔离采取的措施一般采用电源隔离方式,将供电通过隔离变压器对悬浮在高压端的电路板进行供电,在高压端来实现故障检测及保护。此种隔离方式,由于隔离电压等级高,隔离变压器体积庞大,重量重,成本高,很难应用在多路串联igbt使用的高压开关组件中使用。因为多路串联igbt放电开关组件每个igbt的悬浮电位都不同。
3、因此现有技术在高压侧设置电路板进行检测的方式需要隔离变压器,会造成成本高、体积大等缺陷。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,采用光线将过温信号传输到远端的方式实现了过温信号的隔离采集,避免了现有技术采用隔离变压器造成成本高、体积大等缺陷,做到了检测、报警、保护的目的。
2、为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种i gbt高压开关组件过温检测及保护电路,包括温度开关、电光转换器、光电转换器、驱动检测电路、过温信号输出电路,所述温度开关设置在igbt上,用于检测igbt的温度而开闭;所述温度开关、电光转换器串接后一端高压端,另一端连接低压端;所述电光转换器通过光线连接至光电转换器;所述光电转换器的输出端连接驱动检测电路,所述驱动检测电路的输出端连接过温信号输出电路;所述驱动检测电路用于根据光电转换器输出的电信号来控制过温信号输出电路输出过温报警和或保护信号。
3、所述温度开关、电光转换器串接后一端连接的高压端为igbt的g极。
4、所述温度开关、电光转换器串接后另一端连接的低压端为电源地或igbt的e极。
5、所述电光转换器用于将电信号转换为光信号,其采用hfbr1531芯片实现。
6、所述光电转换器用于将光信号转换为电信号,其采用hfbr2531芯片实现。
7、所述驱动检测电路包括双单稳态触发器,所述双单稳态触发器的输入端连接至光电转换器的输出端,所述双单稳态触发器的输出端连接至过温信号输出电路的输入端。
8、所述双单稳态触发器采用cd4098来实现,其5号引脚分别连接至光电转换器的输出端以及经过电阻r5连接+15v电源;所述双单稳态触发器的4号引脚接地;所述双单稳态触发器的1号引脚接地、2号引脚经电容c2接地、3号引脚经电容c1接地、2号引脚经电阻r5连接至3号引脚同时3号引脚连接至+15v电源;所述双单稳态触发器的6号引脚作为输出端经电阻r6连接至过温信号输出电路。
9、所述过温信号输出电路包括三极管v5、继电器k1,所述三极管v5的基极连接至驱动检测电路的输出端,所述继电器k1的线圈与电源之间形成供电回路,所述三极管v5串接在供电回路中用于控制回路通断电;所述继电器k1的常开/常闭触点作为过温信号输出触点。
10、所述继电器k1的常开/常闭触点设置在故障报警回路、igbt使能回路中用于控制报警、使能。
11、在所述的供电回路中串接设置指示灯d1。
12、本实用新型的优点在于:采用光线将过温信号传输到远端的方式实现了过温信号的隔离采集,避免了现有技术采用隔离变压器造成成本高、体积大等缺陷,做到了检测、报警、保护的目的;采用igbt栅极驱动电压作为电光转换电压,不需要单独为检测端电光传感器提供电源;过温故障的信号通过触点的方式输出控制,可以根据需要做到报警、联锁停机控制等功能,提高安全性。
1.一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:包括温度开关、电光转换器、光电转换器、驱动检测电路、过温信号输出电路,所述温度开关设置在igbt上,用于检测igbt的温度而开闭;所述温度开关、电光转换器串接后一端高压端,另一端连接低压端;所述电光转换器通过光线连接至光电转换器;所述光电转换器的输出端连接驱动检测电路,所述驱动检测电路的输出端连接过温信号输出电路;所述驱动检测电路用于根据光电转换器输出的电信号来控制过温信号输出电路输出过温报警和或保护信号。
2.如权利要求1所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述温度开关、电光转换器串接后一端连接的高压端为igbt的g极。
3.如权利要求1所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述温度开关、电光转换器串接后另一端连接的低压端为电源地或igbt的e极。
4.如权利要求1所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述电光转换器用于将电信号转换为光信号,其采用hfbr1531芯片实现。
5.如权利要求1所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述光电转换器用于将光信号转换为电信号,其采用hfbr2531芯片实现。
6.如权利要求1-5任一所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述驱动检测电路包括双单稳态触发器,所述双单稳态触发器的输入端连接至光电转换器的输出端,所述双单稳态触发器的输出端连接至过温信号输出电路的输入端。
7.如权利要求6所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述双单稳态触发器采用cd4098来实现,其5号引脚分别连接至光电转换器的输出端以及经过电阻r5连接+15v电源;所述双单稳态触发器的4号引脚接地;所述双单稳态触发器的1号引脚接地、2号引脚经电容c2接地、3号引脚经电容c1接地、2号引脚经电阻r5连接至3号引脚同时3号引脚连接至+15v电源;所述双单稳态触发器的6号引脚作为输出端经电阻r6连接至过温信号输出电路。
8.如权利要求1-5任一所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述过温信号输出电路包括三极管v5、继电器k1,所述三极管v5的基极连接至驱动检测电路的输出端,所述继电器k1的线圈与电源之间形成供电回路,所述三极管v5串接在供电回路中用于控制回路通断电;所述继电器k1的常开/常闭触点作为过温信号输出触点。
9.如权利要求8所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:所述继电器k1的常开/常闭触点设置在故障报警回路、igbt使能回路中用于控制报警、使能。
10.如权利要求8所述的一种igbt高压开关组件过温检测及保护电路,其特征在于:在所述的供电回路中串接设置指示灯d1。
