本實用新型涉及電力電子技術領域，具體涉及一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路及高壓變頻器。

背景技術：

現(xiàn)有高壓變頻器產品在現(xiàn)場應用過程中，功率單元驅動電路中的絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，簡稱IGBT)會受到各種情況的影響而失效。如圖1所示，為高壓變頻器功率單元驅動電路采用HCPL-316J芯片檢測IGBT退保和的原理電路圖；該電路通過芯片HCPL-316J對IGBT退保和進行檢測。

但是，在實際檢測過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題：

現(xiàn)有技術中由于IGBT驅動電路所在的驅動芯片HCPL-316J故障，不能報出短路故障，從而引起IGBT失效。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路及高壓變頻器，以解決采用由于IGBT驅動電路所在的驅動芯片HCPL-316J故障，不能報出短路故障，從而引起IGBT失效的問題。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路，該電路包括：絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路、光耦隔離支路、信號整形支路；

所述絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路，用于檢測絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；

所述光耦隔離支路，用于將所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號的功率部分信號與控制部分隔離，并將所述電壓信號轉化為所述信號整形支路的輸入信號；

所述信號整形支路，用于將所述信號整形支路的輸入信號中失真的信號進行修復，將修復后的電壓信號發(fā)送給控制芯片。

根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種電高壓變頻器，該高壓變頻器包括：絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路；該絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路包括：絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路、光耦隔離支路、信號整形支路；

所述絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路，用于檢測絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；

所述光耦隔離支路，用于將所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號的功率部分信號與控制部分隔離，并將所述電壓信號轉化為所述信號整形支路的輸入信號；

所述信號整形支路，用于將所述信號整形支路的輸入信號中失真的信號進行修復，將修復后的電壓信號發(fā)送給控制芯片。

本實用新型的有益效果是：本實用新型技術方案通過絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路檢測絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；所述光耦隔離支路將所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號的功率部分信號與控制部分隔離，并將所述電壓信號轉化為所述信號整形支路的輸入信號；所述信號整形支路將所述信號整形支路的輸入信號中失真的信號進行修復，將修復后的電壓信號發(fā)送給控制芯片，從而避免了由于所述絕緣柵雙極晶體管所在的驅動芯片HCPL-316J故障，無法上報短路故障，而引起IGBT失效。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術中采用HCPL-316J芯片檢測IGBT退保和原理電路圖；

圖2是本實用新型一個實施例的一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路結構示意圖；

圖3是本實用新型一個實施例的一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路圖；

圖4是本實用新型一個實施例的一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路中所述絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路21電路圖；

圖5是本實用新型一個實施例的一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路中所述光耦隔離支路22電路圖；

圖6是本實用新型一個實施例的一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路中所述信號整形支路23電路圖。

具體實施方式

實施例一

圖2是本實用新型一個實施例的一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路結構示意圖，參見圖2，該電路包括：絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路21、光耦隔離支路22、信號整形支路23；

所述絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路21，用于檢測絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；

所述光耦隔離支路22，用于將所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號的功率部分信號與控制部分隔離，并將所述電壓信號轉化為所述信號整形支路的輸入信號；

所述信號整形支路23，用于將所述信號整形支路的輸入信號中失真的信號進行修復，將修復后的電壓信號發(fā)送給控制芯片。

本實用新型的有益效果是：本實用新型技術方案通過絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路檢測絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；所述光耦隔離支路將所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號的功率部分信號與控制部分隔離，并將所述電壓信號轉化為所述信號整形支路的輸入信號；所述信號整形支路將所述信號整形支路的輸入信號中失真的信號進行修復，將修復后的電壓信號發(fā)送給控制芯片，從而避免了由于所述絕緣柵雙極晶體管所在的驅動芯片HCPL-316J故障，無法上報短路故障，而引起IGBT失效。

實施例二

圖3是本實用新型一個實施例的一種絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路圖，參見圖3，該電路包括：絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路21、光耦隔離支路22、信號整形支路23；

基于以上實施例一，本實用新型中所述絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路21如圖4所示，包括：第四電阻R4，第五電阻R5，第七電阻R7，第一電容C1,第一開關管Q1，第一二極管D1，第二二極管D2，第一穩(wěn)壓管ZD1；

所述第一二極管D1正極端接所述第五電阻R5一端，所述第一二極管D1負極端接所述絕緣柵雙極晶體管的集電極；

所述第五電阻R5另一端接所述第四電阻R4、所述第一穩(wěn)壓管ZD1負極端與所述第二二極管D2負極端的連接端；所述第四電阻R4另一端接電源；所述第二二極管D2正極端接所述第七電阻R7、第一電容C1與所述第一開關管Q1發(fā)射極的連接端；

所述第一穩(wěn)壓管ZD1正極端接所述第七電阻R7、所述第一電容C1與所述第一開關管Q1基極的連接端；

所述第七電阻R7另一端接地；

所述第一電容C1另一端接地；

所述第一開關管Q1集電極輸出所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號給所述光耦隔離支路。

需要說明的是，圖中電阻R4為上拉電阻，當IGBT退保和時，提供三極管Q1開通電流；電阻R5為限流電阻；電阻R7為偏置電阻；電容C1為濾波電容；開關管Q1在工作在飽和區(qū)，進行信號放大。

圖中二極管D1正向導通，反向截止。當IGBT退飽和時，D1截止導通；IGBT開通在飽和區(qū)時，D1正向導通。D2作用：保護二極管。

圖中ZD1為穩(wěn)壓管；其穩(wěn)壓值大小取決于要保護IGBT的Vce值的大小。

圖中TP2為信號測試點2。

圖中J2為待檢測IGBT的接線端子。

其中，所述光耦隔離支路22如圖5所示，包括：第一電阻R1，第三電阻R3和第二光耦IC2；所述第二光耦IC2輸入管腳1用于接收所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；所述第二光耦IC2輸入管腳2接所述第三電阻R3一端；所述第二光耦IC2輸出管腳3用于輸出所述信號整形支路的輸入信號；所述第二光耦IC2輸出管腳4接地；所述第三電阻R3另一端接輸入電源；所述第一電阻R1另一端接輸出電源。

需要說明的是，圖中電阻R1為上拉電阻，電阻R3為限流電阻，第二光耦IC2用于光隔離，SC Signa Out為檢測IGBT退飽和隔離后的信號，SC Signa In為檢測IGBT退飽和的信號。

其中，所述信號整形支路23如圖6所示，包括：信號整形芯片IC1A；

所述信號整形芯片IC1A輸入端1接收所述第二光耦IC2輸出管腳3輸出的所述信號整形支路的輸入信號；

所述信號整形芯片IC1A輸出端2將經過整形處理的輸入信號發(fā)送給控制芯片。

需要說明的是，圖中TP1為測試點1，用于測試整形后信號；信號整形芯片IC1A可以采用信號整形芯片74HC14，所述信號整形芯片74HC14管腳1是輸入管腳，管腳2是所述信號整形芯片74HC14的輸出管腳。

還需要說明的是，所述信號整形芯片IC1A、第二光耦IC2、第一開關管Q1都可以可以被相同功能的器件進行等效替換，此處不在一一列舉。

實施例三

實用新型一個實施例的一種高壓變頻器；該高壓變頻器包括：絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路；所述絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路包括：絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路21、光耦隔離支路22、信號整形支路23；

所述絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路21，用于檢測絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；

所述光耦隔離支路22，用于將所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號的功率部分信號與控制部分隔離，并將所述電壓信號轉化為所述信號整形支路的輸入信號；

所述信號整形支路23，用于將所述信號整形支路的輸入信號中失真的信號進行修復，將修復后的電壓信號發(fā)送給控制芯片。

本實用新型的有益效果是：本實用新型技術方案通過絕緣柵雙極晶體管退飽和檢測支路檢測絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號；所述光耦隔離支路將所述絕緣柵雙極晶體管在開通狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓信號的功率部分信號與控制部分隔離，并將所述電壓信號轉化為所述信號整形支路的輸入信號；所述信號整形支路將所述信號整形支路的輸入信號中失真的信號進行修復，將修復后的電壓信號發(fā)送給控制芯片，從而避免了由于所述絕緣柵雙極晶體管所在的驅動芯片HCPL-316J故障，無法上報短路故障，而引起IGBT失效。

需要說明的是，此處所述絕緣柵雙極晶體管檢測保護電路的原理與實施例一和實施例二相同，此處不再贅述。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內。