大电流短路时IGBT或MOSFET保护方法及装置与流程

本发明涉及短路保护装置领域，特别是涉及一种大电流短路时igbt或mosfet保护方法及装置。

背景技术：

1、短路保护模块是一种电气保护装置，用于在电路发生短路时及时断开电路，以保护设备免受损坏并提高工作效率和安全性。在电力系统中，当带电导体与系统中的接地元件发生物理接触时，就会发生短路。这种短路会产生非常低的阻抗路径，导致高的、不受控制的持续电流流动，从而对系统造成极大的危险。短路保护模块的应用场景广泛，特别是在电动机控制、高压电源等工业控制系统中，具有重要的作用。这些模块能够实时监测电路状态，一旦检测到短路情况，就会立即断开电路，从而保护设备和系统免受损害。常见的短路保护产品包括断路器（如空气开关）、熔断器（如保险丝）和限流式保护器（如电气防火限流式保护器）等。

2、然而，现有的短路保护装置在检测到任意一项电流超过预设阈值，就会关断igbt的使能端，从而关闭igbt或mosfet的驱动信号。在关断igbt或mosfet的瞬间，三相变压器对应相会由于电感的存在，会产生感应电动势。感应电动势会通过短路点将电压直接加在相对应相的igbt或mosfet的两端，设置的短路电流保护阈值越高，igbt或mosfet的两端产生的电压越高。如果不能有效的解决这一难点，保护电流无法往上设置，进而使得用电设备将无法正常启动。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种大电流短路时igbt或mosfet保护方法及装置，通过将短路保护电流设置得越高，则可以释放的越多短路电压，从而保障后面电路和负载的安全。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种大电流短路时igbt或mosfet保护方法，包括如下步骤：

4、获取三相输入电压，当输入电压在电压预设区间时，则获取igbt或mosfet管的输出电压；

5、当所述输出电压在预设电压区间时，则系统正常工作；否则判定为出现故障，系统停止工作；

6、判断霍尔电流传感器是否正常工作，若是，则向igbt或mosfet管的驱动单元输出高电平，同时采集驱动前和驱动后的电压值；

7、判断两次电压值之间的电压差值v是否在预设电压差值内，若是，则判定为硬件正常，mcu控制继电器驱动电路，使得继电器正常吸合，正常给负载供电；

8、在其中一个实施例中，所述继电器正常吸合后，还包括短路放电步骤：

9、获取电压信号，判断火线对零线、火线对火线或者火线对地线是否出现短路，若是，则进行放电操作。

10、在其中一个实施例中，所述短路放电步骤具体包括：

11、实时检测三相电源线对地或者三相电源线对零线的实时电压，当实时电压大于预设高压时，则当前系统出现短路情况，进入低阻态模式；

12、在所述低阻态模式中，控制放电回路释放能量，直到将短路产生高压全部释放为止，则系统恢复为高阻态模式。

13、在其中一个实施例中，所述在所述低阻态模式中控制放电回路释放能量的步骤具体包括：

14、减小回路中电阻的阻值，由放电模块或者放电管释放能量。

15、在其中一个实施例中，所述直到将短路产生高压全部释放为止，则系统恢复为高阻态模式的步骤具体包括：

16、当所述实时电压降低至界限值时，则系统恢复为高阻态模式。

17、在其中一个实施例中，还包括步骤：

18、双路采集电流信号，将所述电流信号传输至mcu中，进而控制igbt或mosfet管的通断。

19、在其中一个实施例中，还包括步骤：

20、判断是否出现漏电信号，若是，则将漏电信号进行放大滤波比较后输出高电平的反馈信号，mcu获取高电平的反馈信号后立即控制所述驱动单元关闭igbt或mosfet管。

21、在其中一个实施例中，还包括步骤：

22、判断igbt或mosfet管是否有温度超过预设温度阈值，若是，则控制风扇驱动模块发送温度控制信号，根据温度高低调节风扇风速，若否，则发送信号至显示屏，显示系统的电压信息、电流信息、温度信息。

23、在其中一个实施例中，还包括步骤：

24、mcu实时检测系统的状态，若发生短路情况，则生成短路报警信号，将所述短路报警信号发送至中控端或者移动控制端。

25、本发明还提供一种大电流短路时igbt或mosfet保护装置，其执行以上所述的方法。

26、本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

27、本发明为一种大电流短路时igbt或mosfet保护方法及装置，通过设置短路放电步骤，可以根据是否出现对火线或者对地的短路，然后再进行放电，从而可以将短路产生的高电压进行释放，避免igbt或mosfet的两端产生的电压过高，这样就可以将短路电流保护阈值设置在一个合理的、较高的范围内，从而可以提高设备的启动能力和抗冲击能力，提高系统的可靠性和稳定性。本发明通过将短路保护电流设置得越高，则可以释放的越多短路电压，从而保障后面电路和负载的安全。

技术特征：

1.一种大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，所述短路放电步骤具体包括：

3.根据权利要求2所述的大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，所述在所述低阻态模式中控制放电回路释放能量的步骤具体包括：

4.根据权利要求3所述的大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，所述直到将短路产生高压全部释放为止，则系统恢复为高阻态模式的步骤具体包括：

5.根据权利要求1所述的大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，还包括步骤：

6.根据权利要求1所述的大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，还包括步骤：

7.根据权利要求1~6任意一项所述的大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，还包括步骤：

8.根据权利要求7所述的大电流短路时igbt或mosfet保护方法，其特征在于，还包括步骤：

9.一种大电流短路时igbt或mosfet保护装置，其特征在于，其执行如权利要求1~8任意一项所述的方法。

技术总结本发明公开一种大电流短路时IGBT或MOSFET保护方法及装置，该方法包括：当输入电压在电压预设区间时，获取IGBT或MOSFET管的输出电压；当输出电压在预设区间时，系统正常工作，使得继电器正常吸合，正常给负载供电；获取电压信号，判断火线对零线、火线对火线或者火线对地线是否出现短路，若是，则进行放电操作。本发明通过设置短路放电步骤，可以根据是否出现对火线或者对地的短路，然后再进行放电，从而可以将短路产生的高电压进行释放，避免IGBT或MOSFET的两端产生的电压过高，并且设置短路保护电流的越高，则需要释放的电压越高，这样就可以将短路电流保护阈值设置在一个合理的、较高的范围内，可以提高设备的启动能力和抗冲击能力，提高可靠性和稳定性。技术研发人员：桂斌,张友华,曾肖辉受保护的技术使用者：华邦创科（惠州市）智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23