CN107846137B - 一种半导体开关元器件的限流方法及设备 - Google Patents
一种半导体开关元器件的限流方法及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107846137B CN107846137B CN201610831899.0A CN201610831899A CN107846137B CN 107846137 B CN107846137 B CN 107846137B CN 201610831899 A CN201610831899 A CN 201610831899A CN 107846137 B CN107846137 B CN 107846137B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- level
- semiconductor switch
- setting
- reference level
- set level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
一种半导体开关元器件的限流方法及设备，可通过设置正常发波状态的参考电平第一设定电平小于逐波限流状态的参考电平第二设定电平，将正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，从而可避免动作点时流过半导体开关元器件的实际电流已超过规格要求的最大电流而导致半导体开关元器件过流损坏的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种半导体开关元器件的限流方法及设备。
背景技术
在IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等半导体开关元器件的实际应用中，防止其过流损坏是比较重要的问题。现有技术常采取在驱动电路中增加逐波限流控制来防止过流情况的发生。
逐波限流控制由逐波限流电路来实现，逐波限流电路检测流过半导体开关元器件的电流信号，并通过霍尔元件以及运算放大器将电流信号转换为检测电压，再将检测电压与参考电平(可根据半导体开关元器件的规格要求的最大电流设置)进行比较。当出现过流信号(检测电压高于参考电平)时，立即封锁半导体开关元器件的驱动信号，进入逐波限流状态；当过流消失后，驱动信号再出现上升沿时，回到正常发波状态，电路输出正常驱动信号。
但是，霍尔元件与运算放大器对电流信号的转换存在延时，且，电流信号的增量越大，延时越长；因此，驱动电路在由正常发波状态进入逐波限流状态时，由于电流的初始值较低、增量较大，导致电流信号的转换延时较长，驱动电路进入逐波限流状态的动作点(检测电压等于参考电平的时间点)严重滞后，使得动作点时流过半导体开关元器件的实际电流已经大大超过规格要求的最大电流，半导体开关元器件容易过流损坏。例如，以IGBT的驱动电路为例，假设IGBT的规格要求的最大电流为110安，则根据该规格要求的最大电流将参考电平设置为110R(设定的电阻R的电阻值根据实际情况设置)伏时，当确定检测电压等于该参考电平时，流过IGBT的实际电流已经达到141安，IGBT很容易过流损坏。
发明内容
本发明实施例提供了一种半导体开关元器件的限流方法及设备，用以解决现有的逐波限流方法中存在的驱动电路由正常发波状态进入逐波限流状态的动作点严重滞后，导致半导体开关元器件容易过流损坏的问题。
本发明实施例提供了一种半导体开关元器件的限流方法，所述方法包括：
针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；
将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：
若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号；或，
当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号，并设置参考电平为第二设定电平；或，
若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号；或，
当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，且设置参考电平为第一设定电平；
其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。
相应地，本发明实施例还提供了一种设备，包括：
检测单元，用于针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；
控制单元，用于将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：
若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号；或，
当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号，并设置参考电平为第二设定电平；或，
若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号；或，
当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，且设置参考电平为第一设定电平；
其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供了一种半导体开关元器件的限流方法及设备，可针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；以及，将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号；或，当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号，并设置参考电平为第二设定电平；或，若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号；或，当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，且设置参考电平为第一设定电平；其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。也就是说，可通过设置正常发波状态的参考电平第一设定电平小于逐波限流状态的参考电平第二设定电平，将正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，从而可避免动作点时流过半导体开关元器件的实际电流已超过规格要求的最大电流而导致半导体开关元器件过流损坏的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1所示为本发明实施例一中的半导体开关元器件的限流方法的步骤流程图；
图2所示为本发明实施例二中的半导体开关元器件的限流设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明实施例一提供了一种半导体开关元器件的限流方法，所述方法在现有的逐波限流方法的基础上，设定两个参考电平，且正常发波状态的参考电平小于逐波限流状态的参考电平，用于解决驱动电路由正常发波状态进入逐波限流状态的动作点严重滞后，导致半导体开关元器件容易过流损坏的问题。具体地，如图1所示，其为本发明实施例一中所述方法的步骤流程图，所述方法可包括以下步骤：
步骤101：针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；
步骤102：将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：
若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，即保持正常发波状态；或，
当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号(可选地，可向所述半导体开关元器件提供低电平)，即进入逐波限流状态，并设置参考电平为第二设定电平；或，
若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号，即保持逐波限流状态；或，
当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，即进入正常发波状态，且设置参考电平为第一设定电平；
其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。
也就是说，可通过设置正常发波状态的参考电平第一设定电平小于逐波限流状态的参考电平第二设定电平，将半导体开关元器件的驱动电路由正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，从而可避免动作点时流过半导体开关元器件的实际电流已超过规格要求的最大电流而导致半导体开关元器件过流损坏的情况发生。
可选地，针对任一开关周期，可仅在所述开关周期的设定的工作时段内，执行步骤101～步骤102的操作。例如，针对IGBT的驱动电路，可仅在驱动信号出现上升沿、IGBT处于工作状态时，执行步骤101～步骤102的操作，此处不再赘述。
可选地，所述设置参考电平为第一设定电平，可具体包括控制数字信号处理器输出频率为第一设定频率、幅值为第一设定幅值、占空比为第一设定占空比的第一方波信号；相应地，所述设置参考电平为第二设定电平，可具体包括控制数字信号处理器输出频率为第二设定频率、幅值为第二设定幅值、占空比为第二设定占空比的第二方波信号；其中，所述数字信号处理器的输出信号经过滤波后所得到电平信号为参考电平。
也就是说，可通过控制数字信号处理器与滤波器产生(设置)参考电平，具体来说，可利用数字信号处理器的信号调制器功能产生设定频率、设定幅值以及设定占空比的方波信号，再经过滤波器滤波，即可产生稳定幅值的电平信号作为参考电平。其中，电平信号的幅值等于方波信号的设定幅值与设定占空比的乘积，因此，第一设定频率与第二设定频率可相等也可不等，优选地第一设定频率等于第二设定频率；第一设定幅值与第二设定幅值可相等也可不等，第一设定占空比与第二设定占空比可相等也可不等，只需第一设定幅值与第一设定占空比的乘积等于第一设定电平，第二设定幅值与第二设定占空比的乘积等于第二设定电平即可。
优选地，第一设定幅值等于第二设定幅值，第一设定幅值与第一设定占空比的乘积等于第一设定电平，第二设定幅值与第二设定占空比的乘积等于第二设定电平，因此，只需控制数字信号处理器的一个输出端口输出占空比不同的方波信号即可实现参考电平的设置，电路结构简单。需要说明的是，参考电平的产生可采用上述这种PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)的调制解调方法，也可采用AM(Amplitude Modulation，幅度调制)、FM(Frequency Modulation，频率调制)的调制解调方法，本实施例在此不再赘述。
进一步可选地，也可采用电阻加权电路，通过改变电阻加权电路的端口电压，来产生(设置)参考电平。具体地，可将数字信号处理器的设定数量(例如，3个)的I/O端口分别与设定数量的电阻(各电阻的阻值可根据实际需要灵活设置)分别相连，各电阻的另一端相连所得到的节点作为该电阻加权电路的端口，将端口电压作为参考电平，通过控制各I/O端口的输出信号的幅值，即可控制电阻加权电路的端口电压的幅值；因此，通过控制各I/O端口的输出信号即可设置参考电平，这种方法的实现成本较低，且参考电平的产生速度快。
另外，也可直接采用数模转换的方式产生(设置)参考电平，例如，可控制数字信号处理器输出与第一设定电平相对应的数字信号，再通过数模转换电路将该数字信号转换为与第一设定电平幅值相等的电平信号作为参考电平。利用该方法产生的参考电平精度高，产生的速度快，且与电阻加权电路相比可灵活地产生各幅值的电平信号。
可选地，所述方法还可包括：
确定所述半导体开关元器件的初始的参考电平为第一设定电平。
也就是说，当半导体开关元器件的驱动电路开始工作时，流过半导体开关元器件的电流信号会从一个很小的初始值(如，0安)开始增大，这将导致驱动电路第一次由正常发波状态进入逐波限流状态的动作点的滞后最为严重；因此，可在驱动电路工作之前，首先将所述半导体开关元器件的初始的参考电平设置为第一设定电平，将驱动电路第一次由正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，从而进一步防止半导体开关元器件过流损坏。例如，以采用PWM调制解调方法产生参考电平为例，可在驱动电路工作之前，首先控制数字信号处理器输出频率为第一设定频率、幅值为第一设定幅值、占空比为第一设定占空比的第一方波信号，以使得滤波器输出的电平信号与第一设定电平的幅值相等。
可选地，所述获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压，可具体包括：
检测流过所述半导体开关元器件的电流信号；
通过霍尔元件以及运算放大器将所述电流信号转换为检测电压。
进一步可选地，所述第二设定电平等于所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流与设定的电阻阻值(可根据实际情况灵活设置)的乘积；
所述第一设定电平等于所述第二设定电平与第一设定电压值(可根据实际情况灵活设置)的差值。
需要说明的是，本实施所提供的方法的目的在于避免流过半导体开关元器件的电流信号的电流值远远大于该半导体开关元器件的规格要求的最大电流，因此，所述检测电压实质上用于表征流过半导体开关元器件的电流信号的大小，所述第二设定电平的大小可由所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流决定；进而，当驱动电路处于逐波限流状态时，与现有技术类似，检测电压与所述第二设定电平进行比较，实质上是将流过半导体开关元器件的电流信号与所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流进行比较，以确保流过半导体开关元器件的电流信号不大于所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流。
但当驱动电路处于正常发波状态时，由于霍尔元件与运算放大器对电流信号的转换延时较大，当流过半导体开关元器件的电流信号增大到所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流时，此时的检测电压还未增大到所述第二设定电平，导致驱动电路进入逐波限流状态的动作点严重滞后。因此，当驱动电路处于正常发波状态时，可将参考电平设置为小于所述第二设定电平的第一设定电平，所述第一设定电平的大小可为根据多次试验结果确定的合适的电平值，以将正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，避免半导体开关元器件过流损坏。
可选地，所述方法还可包括：
获取所述半导体开关元器件的直流端电压；
若确定在设定的时间内所述直流端电压的减小值不小于第二设定电压值，则将所述第一设定电平与第三设定电压值的差值确定为新的第一设定电平，和/或将所述第二设定电平与第四设定电压值的差值确定为新的第二设定电平。
也就是说，考虑到母线电压(即，半导体开关元器件的直流端电压)波动，可以适当修正参考电平。当母线电压增高时，可将第一设定电平和/或第二设定电平的幅值适当降低，以提高半导体开关元器件的安全系数；当母线电压降低时，可将第一设定电平和/或第二设定电平的幅值适当升高，以保证半导体开关元器件的正常工作，此处不再赘述。
下面将以IGBT的驱动电路为例，对的所述方法进行详细说明。假设IGBT的规格要求的最大电流为110安，则可将所述第二设定电平设定为110R(设定的电阻R的电阻值根据实际情况设置)伏，将所述第一设定电平设定为60R伏，所述限流方法的详细步骤可如下所述：
步骤1：设置IGBT的初始的参考电平为60R伏；
步骤2：获取用于反映流过IGBT的电流大小的检测电压；
步骤3：将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：
若确定参考电平为60R伏，且检测电压小于60R伏，则向IGBT提供正常的驱动信号，保持正常发波状态；或，
当确定参考电平为60R伏，且检测电压不小于60R伏时，封锁向IGBT提供的正常驱动信号，进入逐波限流状态，并设置参考电平为110R伏；或，
若确定参考电平为110R伏，且检测电压不小于110R伏，则封锁提供给IGBT的正常驱动信号，保持逐波限流状态；或，
当确定参考电平为110R伏，且检测电压小于110R伏时，向IGBT提供正常的驱动信号，进入正常发波状态，且设置参考电平为60R伏；
步骤4：当驱动信号的上升沿到来时，跳转至步骤2。
实际操作的结果显示，通过执行上述步骤，可将流过IGBT的实际电流的最大值控制为111安；而采用现有技术，设置一个参考电平为110R，流过IGBT的实际电流的最大值为141安；即，采用本发明实施例所提供的限流方法，使得流过IGBT的实际电流的最大值减小了30安，可见，本实发明施例所提供的方法可减小IGBT过流损坏的风险。
综上所述，本发明实施例提供的半导体开关元器件的限流方法，可针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；以及，将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号；或，当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号，并设置参考电平为第二设定电平；或，若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号；或，当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，且设置参考电平为第一设定电平；其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。也就是说，可通过设置正常发波状态的参考电平第一设定电平)小于逐波限流状态的参考电平第二设定电平，将正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，从而可避免动作点时流过半导体开关元器件的实际电流已超过规格要求的最大电流而导致半导体开关元器件过流损坏的情况发生。
实施例二：
基于同样的发明构思，本发明实施例二提供了一种半导体开关元器件的限流设备，所述设备可集成于所述半导体开关元器件的驱动电路之中。具体地，如图2所示，其为本发明实施例二中所述设备的结构示意图，所述设备可包括：
检测单元201，用于针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；
控制单元202，用于将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：
若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号；或，
当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号，并设置参考电平为第二设定电平；或，
若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号；或，
当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，且设置参考电平为第一设定电平；
其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。
也就是说，本发明实施例所提供的半导体开关元器件的限流设备，可通过设置正常发波状态的参考电平第一设定电平小于逐波限流状态的参考电平第二设定电平，将正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，从而可避免动作点时流过半导体开关元器件的实际电流已超过规格要求的最大电流而导致半导体开关元器件过流损坏的情况发生。
可选地，所述控制单元202，可用于通过以下方式设置参考电平为第一设定电平：控制数字信号处理器输出频率为第一设定频率、幅值为第一设定幅值、占空比为第一设定占空比的第一方波信号；相应地，所述控制单元202，还可用于通过以下方式设置参考电平为第二设定电平：控制数字信号处理器输出频率为第二设定频率、幅值为第二设定幅值、占空比为第二设定占空比的第二方波信号；其中，所述数字信号处理器的输出信号经过滤波后所得到电平信号为参考电平。
可选地，所述控制单元202，还可用于确定所述半导体开关元器件的初始的参考电平为第一设定电平。
也就是说，当半导体开关元器件的驱动电路开始工作时，流过半导体开关元器件的电流信号会从一个很小的初始值(如，0安)开始增大，这将导致驱动电路第一次由正常发波状态进入逐波限流状态的动作点的滞后最为严重；因此，可在驱动电路工作之前，首先将所述半导体开关元器件的初始的参考电平设置为第一设定电平，将驱动电路第一次由正常发波状态进入逐波限流状态的动作点提前，从而进一步防止半导体开关元器件过流损坏。
可选地，所述检测单元201，可具体用于检测流过所述半导体开关元器件的电流信号；并，通过霍尔元件以及运算放大器将所述电流信号转换为检测电压。
进一步可选地，所述第二设定电平等于所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流与设定的电阻阻值(可根据实际情况灵活设置)的乘积；以及
所述第一设定电平等于所述第二设定电平与第一设定电压值(可根据实际情况灵活设置)的差值。
可选地，所述设备还可包括调整单元(图2中未示出)，用于获取所述半导体开关元器件的直流端电压；若确定在设定的时间内所述直流端电压的减小值不小于第二设定电压值，则将所述第一设定电平与第三设定电压值的差值确定为新的第一设定电平，和/或将所述第二设定电平与第四设定电压值的差值确定为新的第二设定电平。
此外，需要说明的是，附图和说明书中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种半导体开关元器件的限流方法，其特征在于，所述方法包括：
针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；
将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：
若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号；
当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号，并设置参考电平为第二设定电平；
若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号；
当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，且设置参考电平为第一设定电平；
其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述设置参考电平为第一设定电平，包括控制数字信号处理器输出频率为第一设定频率、幅值为第一设定幅值、占空比为第一设定占空比的第一方波信号；
所述设置参考电平为第二设定电平，包括控制数字信号处理器输出频率为第二设定频率、幅值为第二设定幅值、占空比为第二设定占空比的第二方波信号；
其中，所述数字信号处理器的输出信号经过滤波后所得到电平信号为参考电平。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述半导体开关元器件的初始的参考电平为第一设定电平。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第二设定电平等于所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流与设定的电阻阻值的乘积；
所述第一设定电平等于所述第二设定电平与第一设定电压值的差值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述半导体开关元器件的直流端电压；
若确定在设定的时间内所述直流端电压的减小值不小于第二设定电压值，则将所述第一设定电平与第三设定电压值的差值确定为新的第一设定电平，和/或将所述第二设定电平与第四设定电压值的差值确定为新的第二设定电平。
6.一种半导体开关元器件的限流设备，其特征在于，所述设备包括：
检测单元，用于针对任一开关周期，获取用于反映流过半导体开关元器件的电流大小的检测电压；
控制单元，用于将获取到的检测电压与参考电平进行比较，并执行以下操作：
若确定参考电平为第一设定电平，且检测电压小于所述第一设定电平，则保持向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号；
当确定参考电平为第一设定电平，且检测电压不小于所述第一设定电平时，封锁向所述半导体开关元器件提供的正常驱动信号，并设置参考电平为第二设定电平；
若确定参考电平为第二设定电平，且检测电压不小于所述第二设定电平，则保持封锁提供给所述半导体开关元器件的正常驱动信号；
当确定参考电平为第二设定电平，且检测电压小于所述第二设定电平时，向所述半导体开关元器件提供正常的驱动信号，且设置参考电平为第一设定电平；
其中，所述第一设定电平小于所述第二设定电平。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述控制单元，用于通过以下方式设置参考电平为第一设定电平：控制数字信号处理器输出频率为第一设定频率、幅值为第一设定幅值、占空比为第一设定占空比的第一方波信号；
所述控制单元，还用于通过以下方式设置参考电平为第二设定电平：控制数字信号处理器输出频率为第二设定频率、幅值为第二设定幅值、占空比为第二设定占空比的第二方波信号；
其中，所述数字信号处理器的输出信号经过滤波后所得到电平信号为参考电平。
8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述控制单元，还用于确定所述半导体开关元器件的初始的参考电平为第一设定电平。
9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述第二设定电平等于所述半导体开关元器件的规格要求的最大电流与设定的电阻阻值的乘积；
所述第一设定电平等于所述第二设定电平与第一设定电压值的差值。
10.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括调整单元，用于获取所述半导体开关元器件的直流端电压；若确定在设定的时间内所述直流端电压的减小值不小于第二设定电压值，则将所述第一设定电平与第三设定电压值的差值确定为新的第一设定电平，和/或将所述第二设定电平与第四设定电压值的差值确定为新的第二设定电平。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610831899.0A CN107846137B (zh) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | 一种半导体开关元器件的限流方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610831899.0A CN107846137B (zh) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | 一种半导体开关元器件的限流方法及设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107846137A CN107846137A (zh) | 2018-03-27 |
| CN107846137B true CN107846137B (zh) | 2020-04-03 |
Family
ID=61657269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610831899.0A Active CN107846137B (zh) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | 一种半导体开关元器件的限流方法及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107846137B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5629610A (en) * | 1994-05-06 | 1997-05-13 | Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. | Dual threshold current mode digital PWM controller |
| CN102364856B (zh) * | 2011-06-30 | 2013-10-16 | 成都芯源系统有限公司 | 开关电源及其空载控制电路和控制方法 |
| CN103618437A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-05 | 苏州贝克微电子有限公司 | 一种使较宽电流范围内的开关稳压电路维持高效率的控制电路 |
| WO2015146041A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 株式会社デンソー | 駆動装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10270337B2 (en) * | 2015-05-25 | 2019-04-23 | Apple Inc. | Dynamic integration based current limiting for power converters |
-
2016
- 2016-09-19 CN CN201610831899.0A patent/CN107846137B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5629610A (en) * | 1994-05-06 | 1997-05-13 | Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. | Dual threshold current mode digital PWM controller |
| CN102364856B (zh) * | 2011-06-30 | 2013-10-16 | 成都芯源系统有限公司 | 开关电源及其空载控制电路和控制方法 |
| CN103618437A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-05 | 苏州贝克微电子有限公司 | 一种使较宽电流范围内的开关稳压电路维持高效率的控制电路 |
| WO2015146041A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 株式会社デンソー | 駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107846137A (zh) | 2018-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102338061B1 (ko) | 고상 회로 차단기 및 모터 구동 시스템 | |
| US7034501B1 (en) | Adjusting gate pulse time intervals for reflected wave mitigation | |
| US10644614B2 (en) | Conversion device having a control unit for detecting arm short-circuit | |
| EP2846447A2 (en) | Dead-time minimization in PWM driven power converters | |
| US8760891B2 (en) | Real time dynamic optimization of deadtime | |
| CN110277946B (zh) | 马达控制装置、马达控制程序以及马达控制方法 | |
| JP2010200216A (ja) | Ｄ級増幅器 | |
| DK2942870T3 (en) | Device and method for a power semiconductor contact | |
| US9768717B2 (en) | Method of driving brushless motors, corresponding device, motor and computer program product | |
| US9973118B2 (en) | Motor drive circuit, method for detecting single phase DC motor rotation direction and method for starting motor | |
| JP2005045848A (ja) | 交流電動機の制御装置，交流電動機の制御方法及びモジュール | |
| JP6950734B2 (ja) | 電流検出装置 | |
| JP2010284018A (ja) | モータ駆動装置 | |
| US10958065B2 (en) | Switching circuit | |
| CN107846137B (zh) | 一种半导体开关元器件的限流方法及设备 | |
| CN107659296B (zh) | Igbt过流保护电路及方法 | |
| TW200513015A (en) | Inverter device | |
| US20150229122A1 (en) | Method and device for recognizing a short circuit in a pwn driver circuit | |
| US10365319B2 (en) | Apparatus for determining deterioration of photocoupler | |
| CN111988021B (zh) | 一种pwm生成方法、装置、电机控制器及车辆 | |
| US20150282268A1 (en) | Led driver, and method and device for controlling fixed value of led driver | |
| US12146915B2 (en) | Deterioration estimation device and deterioration estimation program for power conversion device | |
| JP7159041B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2019187172A (ja) | スイッチの駆動回路 | |
| JP2013169030A (ja) | スイッチング素子の制御回路及びスイッチング素子の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Columbo Road, Ohio, Dearborn 1050 Applicant after: Vitamin Corporation Address before: Columbo Road, Ohio, Dearborn 1050 Applicant before: Libot Inc. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |