一種igbt集電極電壓測量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測量電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種IGBT集電極電壓測量電路。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，現(xiàn)代變流系統(tǒng)中，大功率IGBT(絕緣棚雙極型晶體管)及其驅(qū)動器得到了廣泛的應(yīng)用。集電極電壓作為IGBT的一個(gè)重要電氣參數(shù)，對IGBT的正常運(yùn)行有著重要作用。目前，集電極電壓主要應(yīng)用在模擬式IGBT驅(qū)動器保護(hù)控制電路中。這些應(yīng)用對集電極電壓精度要求不高。隨著數(shù)字式IGBT驅(qū)動技術(shù)的出現(xiàn)，IGBT集電極電壓的寬范圍、高精度測量和數(shù)字化，是數(shù)字式驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)有效控制的基礎(chǔ)，對判斷IGBT是否短路、過流和過壓等故障及結(jié)溫在線估計(jì)，對變流器少傳感器或無傳感器控制及變流系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行起著重要作用。
[0003]目前，IGBT集電極關(guān)斷、導(dǎo)通電壓跨度大。對測量精度要求不同，特別是要通過飽和壓降來進(jìn)行狀態(tài)識別和結(jié)溫估計(jì)，需要飽和壓降測量精度在幾十毫伏量級?，F(xiàn)有的一些測量電路和測量方法只能實(shí)現(xiàn)一種電壓狀態(tài)的測量或測量精度難以滿足應(yīng)用要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種IGBT集電極電壓測量電路。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種IGBT集電極電壓測量電路，它包括驅(qū)動邏輯信號器、信號發(fā)生器、IGBT晶體管、開關(guān)、第一電流源和第二電流源；
[0007]所述驅(qū)動邏輯信號器一端與開關(guān)連接、另一端與信號發(fā)生器連接，所述信號發(fā)生器通過第三電阻與IGBT晶體管的柵極連接，所述IGBT的集電極通過第一二極管連接有第二二極管并與開關(guān)一端連接、開關(guān)的另一端則同時(shí)與第一電流源和第二電流源連接，所述第一電流源分別通過第二電阻和穩(wěn)壓二極管與第二電流源連接，所述第一電流源還分別通過第一電阻和第二二極管與IGBT晶體管的集電極和第一二極管的正極連接；
[0008]所述信號發(fā)生器、IGBT晶體管的發(fā)射極和第二電流源直接接地。
[0009]優(yōu)選地，所述第一二極管和第二二極管為同一型號二極管。
[0010]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型通過第一電阻和第二電阻為關(guān)斷電壓測量支路；同時(shí)，利用第一二極管、第二二極管、開關(guān)、第一電流源、第二電流源、第一電阻和第二電阻為飽和壓降測量支路；并且，利用穩(wěn)壓二極管，保護(hù)輸出穩(wěn)定，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0013]如圖1所示，本實(shí)施例的一種IGBT集電極電壓測量電路，它包括驅(qū)動邏輯信號器Ul、信號發(fā)生器U2、IGBT晶體管Tl、開關(guān)S、第一電流源Il和第二電流源12 ；
[0014]驅(qū)動邏輯信號器Ul —端與開關(guān)S連接、另一端與信號發(fā)生器U2連接，信號發(fā)生器U2通過第三電阻Rg與IGBT晶體管Tl的柵極連接，IGBT晶體管Tl的集電極通過第一二極管Dl連接有第二二極管D2并與開關(guān)S —端連接、開關(guān)S的另一端則同時(shí)與第一電流源Il和第二電流源12連接，第一電流源Il分別通過第二電阻R2和穩(wěn)壓二極管D3與第二電流源12連接，第一電流源Il還分別通過第一電阻Rl和第二二極管D2與IGBT晶體管Tl的集電極和第一二極管Dl的正極連接；信號發(fā)生器U2、IGBT晶體管Tl的發(fā)射極和第二電流源12直接接地。
[0015]本實(shí)施例的IGBT晶體Tl管為待測晶體管，IGBT晶體管Tl關(guān)斷時(shí)的電壓測量支路有第一電阻Rl和第二電阻R2組成；IGBT晶體管Tl導(dǎo)通時(shí)飽和壓降測量支路由第一二極管D1、第二二極管D2、開關(guān)S、第一電流源11、第二電流源12、第一電阻Rl和第二電阻R2組成。工作時(shí)，為保護(hù)輸出級電路，利用穩(wěn)壓二極D3管進(jìn)行保護(hù)。
[0016]為讓審查員更好的理解，特舉例加以說明:
[0017]I)、當(dāng)IGBT晶體管Tl關(guān)斷時(shí)，開關(guān)S斷開，第一二極管Dl承受反壓而截止。此時(shí)，IGBT晶體管D2集電極關(guān)斷電壓測量支路可簡化由第一電阻R1、第二電阻R2和起保護(hù)作用的穩(wěn)壓二極管D3。IGBT晶體管Tl的集電極關(guān)斷電壓經(jīng)第一電阻Rl和第二電阻R2分壓，在第二電阻R2上得到測量輸出電壓。這時(shí)由于IGBT晶體管Tl的關(guān)斷電壓很高，且要使測量支路功耗盡量小，因此，第一電阻Rl為耐高壓大電阻?；陔娮韫β屎湍蛪耗芰Φ南拗?，第一電阻Rl可由幾個(gè)同型號耐壓較高的電阻串聯(lián)而成。
[0018]2)、當(dāng)IGBT晶體管Tl導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)S閉合，第一電流源Il和第二電流源12導(dǎo)通第一二極管Dl和第二二極管D2。由于IGBT晶體管Tl導(dǎo)通電阻相對于第二電阻R2的阻值很小，故在IGBT晶體管Tl導(dǎo)通后，第二電流源12幾乎全部流進(jìn)第一二極管Dl，第一電流源Il全部流進(jìn)第二二極管D2。第一電阻Rl的阻值很大，相對于二極管導(dǎo)通電阻，可認(rèn)為第一電阻Rl開路。測量時(shí)，通過反向串聯(lián)相同的第二二極管D2，并通過以相同的電流，利用第二二極管D2導(dǎo)通壓降的反向補(bǔ)償，可以較好的消除由二極管導(dǎo)通壓降引入的誤差，使得可以得到精確度的飽和和壓降值，測量精度高。
[0019]此外，為優(yōu)化系統(tǒng)，本實(shí)施例的第一二極管Dl和第二二極管D2采用同一型號的二級管。
[0020]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種IGBT集電極電壓測量電路，其特征在于:它包括驅(qū)動邏輯信號器、信號發(fā)生器、IGBT晶體管、開關(guān)、第一電流源和第二電流源； 所述驅(qū)動邏輯信號器一端與開關(guān)連接、另一端與信號發(fā)生器連接，所述信號發(fā)生器通過第三電阻與IGBT晶體管的柵極連接，所述IGBT的集電極通過第一二極管連接有第二二極管并與開關(guān)一端連接、開關(guān)的另一端則同時(shí)與第一電流源和第二電流源連接，所述第一電流源分別通過第二電阻和穩(wěn)壓二極管與第二電流源連接，所述第一電流源還分別通過第一電阻和第二二極管與IGBT晶體管的集電極和第一二極管的正極連接； 所述信號發(fā)生器、IGBT晶體管的發(fā)射極和第二電流源直接接地。
2.如權(quán)利要求1所述的一種IGBT集電極電壓測量電路，其特征在于:所述第一二極管和第二二極管為同一型號二極管。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及測量電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種IGBT集電極電壓測量電路。它包括驅(qū)動邏輯信號器、信號發(fā)生器、IGBT晶體管、開關(guān)、第一電流源和第二電流源；驅(qū)動邏輯信號器一端與開關(guān)連接、另一端與信號發(fā)生器連接，信號發(fā)生器通過第三電阻與IGBT晶體管的柵極連接，IGBT的集電極通過第一二極管連接有第二二極管并與開關(guān)一端連接、開關(guān)的另一端則同時(shí)與第一電流源和第二電流源連接，第一電流源分別通過第二電阻和穩(wěn)壓二極管與第二電流源連接，第一電流源還分別通過第一電阻和第二二極管與IGBT晶體管的集電極和第一二極管的正極連接。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【IPC分類】G01R19-25
【公開號】CN204536413
【申請?zhí)枴緾N201520114009
【發(fā)明人】趙曉玲
【申請人】山東明大電器有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年2月17日