專利名稱:一種igbt抗干擾的方法
技術領域:
本發明涉及一種IGBT的保護方法。
技術背景
在集成PPG (Programmable Pulse (Generator,可編程脈沖發生器)硬件電路的主控芯片系列產品中,一種控制功率器件IGBT開通和斷開的方法是通過比較經過處理后的電壓信號Va和IGBT的C極電壓V。信號的大小,輸出PPG控制信號。
采集市電整流后的電壓信號Va和IGBT的C極電壓V。,進行降壓處理后輸入到芯片內部集成的比較器的兩端。當^ > Vc時,比較器反轉,輸出硬件中斷標志,當主控芯片檢測到該中斷時,延時一段時間Tsw后,控制PPG端口輸出高電平(IGBT開通信號),開通IGBT。 在該高電平持續Tk時間后,再由主控芯片控制PPG端口輸出低電平,關閉IGBT。但目前這種控制方法存在以下不足1、在零時刻PPG端口輸出高電平(IGBT開通信號),到達IY時刻( Υ<Τκ)時,有干擾信號耦合到Vc信號中,造成比較器再次出現由低到高的反轉,產生第二次中斷標志,此時芯片中記錄的PPG端口已輸出高電平的時間將被置零,重新開始計時,當計時時間等于Tk 時才會把PPG端口由高電平變為低電平,從而關閉IGBT。也就是說,若有干擾信號時IGBT 開通的時間可能會變為IY +Τκ,造成IGBT開通時間比正常開通時間增加Tu,有可能導致 IGBT的損壞。干擾信號可能導致IGBT重復開通,延長開通的時間,降低IGBT的壽命;2、在PPG端口為低電平期間,正常情況下IGBT為關斷狀態,但若有干擾信號偶合至Va 和Vc的信號中,可能造成比較器反轉,產生硬件中斷,檢測到該中斷后芯片會把PPG端口置為高電平,這樣IGBT就會錯誤開通。由于此時IGBT的C極電壓很高,開通IGBT時會造成很大的短路電流,引起IGBT損壞;3、在市電電壓過零點附近,Va的值本身很小。若市電電壓在零點附近異常,且持續時間較長時,造成Va持續小于\,這樣比較器無法反轉,也就無法產生中斷信號,導致PPG端口就一直保持低電平,IGBT無法開通。IGBT較長時間無法開通會導致線圈盤與諧振電容之間的電磁振蕩能量消耗為零,導致Va的電壓等于V。。比較器兩端的電壓相等,使其輸出端無法反轉產生中斷信號,這樣PPG端口就一直保持低電平,IGBT被錯誤關閉,產品出現無功率輸出的現象。
綜上,現有技術中此種控制IGBT開通和關斷的方法可能出現IGBT損壞和產品無功率輸出的現象。發明內容
本發明針對上述不足,本發明提出了一種簡單有效、避免IGBT錯誤開通和關閉、 具有可靠輸出功率的IGBT抗干擾的方法。
本發明提供一種IGBT抗干擾的方法,在主控芯片中設有時間控制器,時間控制器包括兩個計時器,所述方法包括如下步驟51首先設定計時器(TIMER1 )和(TIMER2)的計時周期分別為Ta和TB,其中Ta的范圍為Tk Tq - T延時,Tb的范圍為TQ<TB彡TQ+TK,其中Ttl為可編程脈沖發生器PPG的開通周期,每個開通周期內PPG開通時間為TK,Tsw為正常的PPG響應比較器信號的延時時間;52檢測PPG端口狀態,判斷PPG端口是否為上升沿信號(由低電平變為高電平),若否, 則重復步驟S2 ;53若檢測到PPG端口為上升沿信號,則計時器(TIMER1)和計時器(TIMER2)開始計時, 在Ta時間內,禁止比較器輸出信號;ΤΑ時間結束后,計時器(TIMER1)清零,允許比較器輸出信號;54在Tb時間結束后,計時器(TIMER2)清零;然后檢測是否有PPG信號輸出,若有信號輸出則繼續步驟S2 ;若無PPG信號輸出,則由主控芯片輸出一個PPG信號,繼續執行步驟 S2。
進一步地,所述Ta=Tq - T延時。
本發明的有益效果是1、在原有主控芯片中加入時間控制器,簡單易行。
2、在1\時間內,禁止比較器輸出信號,防止了在IGBT開通時,受到信號干擾重復開通。
3、在Tb時間結束后,若檢測不到下一個PPG信號輸出,則由主控芯片強行輸出一個PPG信號,避免了市電電壓在零點附近異常時導致無功率輸出的問題。
附圖1是本發明的步驟流程圖; 附圖2是本發明實施例的信號波形圖。
具體實施方式
如圖1、2所示,設定每個周期內PPG開通時間TK=15uS,其開通周期Ttl為40uS。當 T 延時=2uS,則可設置 Ta= T0- Tsw, Ta=40uS-2uS=38uSo 同時,設定 Tb=50s。接著,檢測 PPG 端口狀態,判斷PPG端口是否由低電平變為高電平。若檢測到上升沿信號,計時器(TIMER1) 和計時器(TIMEig開始計時,同時在Ta時間內,禁止比較器輸出信號;TA時間結束后,計時器(TIMER1)清零,允許比較器輸出信號。也就是說,在檢測到PPG信號由低變高后38uS內, 禁止PPG響應比較器的信號,解決了 IGBT重復開通的問題。然后,在計時器(TIMEig的Tb 時間結束后,計時器(TIMER2)清零;然后檢測是否有PPG信號輸出,若無PPG信號輸出,則由主控芯片強行輸出一個PPG信號。也就是說,在檢測到PPG信號由低變高的50uS后,如果不能檢測第二個PPG信號,則由軟件強行輸出一個PPG信號,避免產品無功率輸出。這樣就避免了市電電壓在過零點異常時,導致IGBT錯誤關斷的故障。
權利要求
1.一種IGBT抗干擾的方法,其特征在于,在主控芯片中設有時間控制器,時間控制器包括兩個計時器,所述方法包括如下步驟51首先設定計時器(TIMER1 )和(TIMER2)的計時周期分別為Ta和TB,其中Ta的范圍為Tk Tq - T延時,Tb的范圍為TQ<TB彡TQ+TK,其中Ttl為可編程脈沖發生器PPG的開通周期,每個開通周期內PPG開通時間為TK,Tsw為正常的PPG響應比較器信號的延時時間;52檢測PPG端口狀態,判斷PPG端口是否為上升沿信號(由低電平變為高電平),若否, 則重復步驟S2 ;53若檢測到PPG端口為上升沿信號,則計時器(TIMER1)和計時器(TIMER2)開始計時, 在Ta時間內,禁止比較器輸出信號;ΤΑ時間結束后,計時器(TIMER1)清零,允許比較器輸出信號;54在Tb時間結束后,計時器(TIMER2)清零;然后檢測是否有PPG信號輸出,若有信號輸出則繼續步驟S2 ;若無PPG信號輸出,則由主控芯片輸出一個PPG信號,繼續執行步驟 S2。
2.根據權利要求1所述的IGBT抗干擾的方法,其特征在于,所述Ta=Tci- Tsw。
全文摘要
本發明提供一種IGBT抗干擾的方法,在主控芯片中設有時間控制器,所述方法包括如下步驟首先設定分別對應于計時器(TIMER1)和(TIMER2)的計時周期為TA和TB;接著檢測PPG端口狀態,若檢測到上升沿信號,則計時器(TIMER1)和計時器(TIMER2)開始計時,在TA時間內,禁止比較器輸出信號;TA時間結束,允許比較器輸出信號;在TB時間結束后,檢測是否有PPG信號輸出,若無PPG信號輸出,則由主控芯片強行輸出一個PPG信號。本方法簡單有效,既防止了在IGBT開通時,受到信號干擾重復開通,又避免了市電電壓在零點附近異常時導致無功率輸出的問題。
文檔編號H03K17/567GK102522969SQ201110416760
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者劉慧芳, 卞在銀, 吳宗林, 梁三林, 董遠, 雷俊, 麻百忠, 黃兵, 黃庶鋒 申請人:佛山市順德區美的電熱電器制造有限公司