以包括第四電阻R4和穩(wěn)壓管Z1，所述第四電阻 R4設(shè)置在所述第一單電源的正極與所述比較器U2的正輸入端之間，所述穩(wěn)壓管Z1設(shè)置在 所述比較器U2的正輸入端與IGBT的發(fā)射極IGBT-E之間。其中，所述比較器U2由第一單 電源供電（其中電源地與IGBT的發(fā)射極IGBT-E連接）。例如，所述第一電源可以選擇15V 單電源，可以選用型號LM2903-Q1的比較器、型號為TZM5226B的穩(wěn)壓管。應(yīng)當(dāng)理解的是，上 述示例均為用于說明本發(fā)明的構(gòu)思的非局限性示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選 擇適當(dāng)?shù)牡谝粏坞娫?、第五電阻R5、以及第六電阻R6的值，適當(dāng)型號的比較器、穩(wěn)壓管，來 配置IGBT狀態(tài)檢測電路。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，如圖1所示，所述狀態(tài)反饋隔離輸出電路3可以包 括：第一單電源、第二單電源、光耦芯片U3、三極管Q1、第八電阻R8、以及第九電阻R9;IGBT 狀態(tài)反饋信號V2輸入三極管Q1的基極，三極管Q1的發(fā)射極與第一單電源的正極連接，三 極管Q1的集電極與所述光耦芯片U3的第一輸入端連接，所述光耦芯片U3的第二輸入端經(jīng) 所述第八電阻R8與IGBT的發(fā)射極IGBT-E連接；所述光耦芯片U3由所述第二單電源供電 (其中所述光耦芯片U3的電源輸入端與第二單電源的正極連接，所述光耦芯片U3的電源地 與第二單電源地連接），所述第九電阻R9設(shè)置在所述光耦芯片U3的輸出端與所述第二單電 源的正極之間，所述光耦芯片U3的輸出端輸出IGBT狀態(tài)反饋隔離信號。
[0028] 優(yōu)選地，所述狀態(tài)反饋隔離輸出電路3還可以包括第七電阻R7,IGBT狀態(tài)反饋信 號V2經(jīng)過所述第七電阻R7輸入三極管Q1的基極。例如，所述第一電源可以選擇15V單電 源，所述第二電源可以選擇5V單電源。優(yōu)選地，所述光耦芯片（U3)可以為ACPL_M43T型光 耦芯片，三極管Q1的型號可選用BC807。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述示例均為用于說明本發(fā)明的構(gòu) 思的非局限性示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)牡谝粏坞娫?、第二單?源、第七電阻R7、第八電阻R8、以及第九電阻R9的值，適當(dāng)型號的光耦芯片、三極管，來配置 IGBT狀態(tài)檢測電路。
[0029] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種用于上述實(shí)施方式的IGBT狀態(tài)檢測電路的IGBT狀 態(tài)檢測方法，該方法可以包括：根據(jù)接收自主控制器的IGBT開通/斷開控制信號以及上述 IGBT狀態(tài)反饋隔離信號判斷IGBT狀態(tài)。
[0030] 具體地，考慮到主控制器的IGBT開通/斷開控制信號、IGBT的集電極和發(fā)射極之 間的電壓、和IGBT狀態(tài)存在如下表1所示的關(guān)系，因此本發(fā)明所提供的IGBT狀態(tài)檢測電路 可以將IGBT的集電極和發(fā)射極之間的并聯(lián)分壓電路1輸出的分壓電壓信號VI與比較器 U2的預(yù)定電壓信號Vz進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，之后比較器U2將比較結(jié)果作為IGBT狀態(tài)反饋信號 V2 (高/低電平）輸出到狀態(tài)反饋隔離輸出電路3,最后由狀態(tài)反饋隔離輸出電路3實(shí)時(shí)地 輸出IGBT狀態(tài)反饋隔離信號（高/低電平）作為IGBT狀態(tài)檢測結(jié)果，并觸發(fā)相應(yīng)操作。
[0031] 表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，該電路包括： IGBT的集電極和發(fā)射極之間的并聯(lián)分壓電路（1)，用于獲取IGBT的集電極和發(fā)射極之 間電壓的分壓電壓并輸出分壓電壓信號（Vl)至電壓比較電路（2)的輸入端； 所述電壓比較電路（2)，用于根據(jù)所述分壓電壓信號（Vl)以及預(yù)定電壓信號（Vz)判斷 IGBT狀態(tài)并輸出IGBT狀態(tài)反饋信號（V2)至狀態(tài)反饋隔離輸出電路（3)的輸入端； 狀態(tài)反饋隔離輸出電路（3)，用于響應(yīng)于所述IGBT狀態(tài)反饋信號（V2)輸出IGBT狀態(tài) 反饋隔離信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，IGBT的集電極和發(fā)射極之 間的并聯(lián)分壓電路（1)包括串聯(lián)的第一電阻（Rl)和第二電阻（R2)，所述串聯(lián)的第一電阻 (Rl)和第二電阻（R2)的兩端分別與IGBT的集電極和發(fā)射極連接，第一電阻（Rl)與第二電 阻（R2)之間的連接點(diǎn)輸出分壓電壓信號（VI)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，直流母線電壓的正輸入端 通過第三電阻（R3)與IGBT的集電極（IGBT-C)連接，直流母線電壓的負(fù)輸入端與IGBT的 發(fā)射極（IGBT-E)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，所述電壓比較電路（2)包 括第一單電源、比較器（U2)、第五電阻（R5)、以及第六電阻（R6); 所述第一單電源的正極與所述比較器（U2)的正輸入端連接，所述分壓電壓信號（Vl) 輸入所述比較器（U2)的負(fù)輸入端，所述第六電阻（R6)設(shè)置在所述比較器（U2)的負(fù)輸入端 與所述比較器（U2)的輸出端之間，所述第五電阻（R5)設(shè)置在所述第一單電源的正極與所 述比較器（U2)的輸出端之間，所述比較器（U2)的輸出端輸出IGBT狀態(tài)反饋信號（V2)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，所述電壓比較電路（2)還 包括第四電阻（R4)和穩(wěn)壓管（Zl)，所述第四電阻（R4)設(shè)置在所述第一單電源的正極與所 述比較器（U2)的正輸入端之間，所述穩(wěn)壓管（Zl)設(shè)置在所述比較器（U2)的正輸入端與 IGBT的發(fā)射極（IGBT-E)之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，所述第一單電源的負(fù)極與 IGBT的發(fā)射極（IGBT-E)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，所述比較器（U2)由 第一單電源供電。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，所述狀態(tài)反饋隔離輸出電 路⑶包括：第一單電源、第二單電源、光耦芯片（U3)、三極管（Ql)、第八電阻（R8)、以及第 九電阻（R9) ; IGBT狀態(tài)反饋信號（V2)輸入三極管（Ql)的基極，三極管（Ql)的發(fā)射極與第 一單電源的正極連接，三極管（Ql)的集電極與所述光耦芯片（U3)的第一輸入端連接，所述 光耦芯片（U3)的第二輸入端經(jīng)所述第八電阻（R8)與IGBT的發(fā)射極（IGBT-E)連接；所述 光耦芯片（U3)由所述第二單電源供電，所述第九電阻（R9)設(shè)置在所述光耦芯片（U3)的輸 出端與所述第二單電源的正極之間，所述光耦芯片（U3)的輸出端輸出IGBT狀態(tài)反饋隔離 信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，所述狀態(tài)反饋隔離輸出電 路（3)還包括第七電阻（R7)，IGBT狀態(tài)反饋信號（V2)經(jīng)過所述第七電阻（R7)輸入三極管 (Ql)的基極。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的IGBT狀態(tài)檢測電路，其特征在于，所述光耦芯片（U3) 為ACPL_M43T型光耦芯片。
11. 一種用于權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的IGBT狀態(tài)檢測電路的IGBT狀態(tài) 檢測方法，該方法包括：根據(jù)接收自主控制器的IGBT開通/斷開控制信號以及IGBT狀態(tài)反 饋隔離信號判斷IGBT狀態(tài)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，根據(jù)接收自主控制器的IGBT開通/關(guān) 斷控制信號以及IGBT狀態(tài)反饋隔離信號判斷IGBT狀態(tài)包括： 在接收到IGBT開通控制信號且IGBT狀態(tài)反饋隔離信號為高電平的情況下，判斷IGBT 處于正常導(dǎo)通狀態(tài)； 在接收到IGBT開通控制信號且IGBT狀態(tài)反饋隔離信號為低電平的情況下，判斷IGBT 處于異常關(guān)斷狀態(tài)； 在接收到IGBT關(guān)斷控制信號且IGBT狀態(tài)反饋隔離信號為低電平的情況下，判斷IGBT 處于正常關(guān)斷狀態(tài)；以及 在接收到IGBT關(guān)斷控制信號且IGBT狀態(tài)反饋隔離信號為高電平的情況下，判斷IGBT 處于短路狀態(tài)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在判斷IGBT處于異常關(guān)斷狀態(tài)或短路 狀態(tài)的情況下，進(jìn)行報(bào)警操作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種IGBT狀態(tài)檢測電路以及IGBT狀態(tài)檢測方法，該IGBT狀態(tài)檢測電路包括：IGBT的集電極和發(fā)射極之間的并聯(lián)分壓電路(1)，用于獲取IGBT的集電極和發(fā)射極之間電壓的分壓電壓并輸出分壓電壓信號(V1)至電壓比較電路(2)的輸入端；所述電壓比較電路(2)，用于根據(jù)所述分壓電壓信號(V1)以及預(yù)定電壓信號(Vz)判斷IGBT狀態(tài)并輸出IGBT狀態(tài)反饋信號(V2)至狀態(tài)反饋隔離輸出電路(3)的輸入端；狀態(tài)反饋隔離輸出電路(3)，用于響應(yīng)于所述IGBT狀態(tài)反饋信號(V2)輸出IGBT狀態(tài)反饋隔離信號。本發(fā)明可以對IGBT狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)地、有效地、精確地、可靠地檢測。
【IPC分類】G01R31-27
【公開號】CN104849644
【申請?zhí)枴緾N201410751656
【發(fā)明人】王曉輝, 王野
【申請人】北汽福田汽車股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年12月10日