[发明专利]二极管中点钳位三电平逆变器的器件开路故障诊断电路

权利要求书

1.一种二极管中点钳位三电平逆变器的器件开路故障诊断电路，所述的二极管中点钳位三电平逆变器包括三相桥臂电路和两个直流电压源，每相所述的桥臂电路由上桥臂电路和下桥臂电路组成，所述的上桥臂电路包括第一功率开关器件、第二功率开关器件和第五功率开关器件，所述的下桥臂电路包括第三功率开关器件、第四功率开关器件和第六功率开关器件，所述的第一功率开关器件分别与其中一个所述的直流电压源、所述的第二功率开关器件及所述的第五功率开关器件连接，所述的第四功率开关器件分别与另一个所述的直流电压源、所述的第三功率开关器件及所述的第六功率开关器件连接，所述的第二功率开关器件和所述的第三功率开关器件与其所在的所述的桥臂电路的输出端连接，所述的第五功率开关器件和所述的第六功率开关器件与两个所述的直流电压源的公共连接端连接，其特征在于包括三个结构相同的开路故障诊断单元电路，三个所述的开路故障诊断单元电路一一对应的与二极管中点钳位三电平逆变器中的三相桥臂电路的输出端连接；所述的开路故障诊断单元电路主要由用于对电压信号进行隔离采样的信号采样单元、用于对电压信号进行整流、分压和滤波处理的信号调整单元、窄脉冲过滤单元、第一脉冲丢失检测单元、第二脉冲丢失检测单元及上下桥臂电路判断单元组成，所述的信号采样单元的输入端接入其中一相的桥臂电压，所述的信号采样单元的输出端与所述的信号调整单元的输入端连接，所述的信号调整单元的输出端分别与所述的窄脉冲过滤单元的输入端、所述的第一脉冲丢失检测单元的输入端和所述的第二脉冲丢失检测单元的输入端连接，所述的窄脉冲过滤单元的输出端输出用于判断每相所述的上桥臂电路中的第二功率开关器件或每相所述的下桥臂电路中的第三功率开关器件是否发生开路故障的信号，所述的第一脉冲丢失检测单元的输出端输出用于判断每相所述的上桥臂电路中的第一功率开关器件或每相所述的下桥臂电路中的第四功率开关器件是否发生开路故障的信号，所述的第二脉冲丢失检测单元的输出端输出用于判断每相所述的上桥臂电路中的第五功率开关器件或每相所述的下桥臂电路中的第六功率开关器件是否发生开路故障的信号，所述的上下桥臂电路判断单元的输入端接入其中一相的调制电压，所述的上下桥臂电路判断单元的输出端输出用于区分开路故障发生在上桥臂或下桥臂的信号。

2.根据权利要求1所述的二极管中点钳位三电平逆变器的器件开路故障诊断电路，其特征在于所述的窄脉冲过滤单元的输出端、所述的第一脉冲丢失检测单元的输出端、所述的第二脉冲丢失检测单元的输出端及所述的上下桥臂电路判断单元的输出端共同连接有故障显示电路，所述的故障显示电路包括单片机和液晶显示屏，所述的单片机的输出端与所述的液晶显示屏的输入端连接；或所述的窄脉冲过滤单元的输出端、所述的第一脉冲丢失检测单元的输出端、所述的第二脉冲丢失检测单元的输出端及所述的上下桥臂电路判断单元的输出端各对应连接有LED指示灯。

3.根据权利要求1或2所述的二极管中点钳位三电平逆变器的器件开路故障诊断电路，其特征在于所述的信号采样单元包括霍耳电压传感器，所述的霍耳电压传感器的输入端接入其中一相的桥臂电压，所述的霍耳电压传感器的输出端输出隔离采样后的电压信号；所述的上下桥臂电路判断单元包括过零比较器，所述的过零比较器的输入端接入一相的调制电压，所述的过零比较器的输出端输出用于区分开路故障发生在上桥臂或下桥臂的信号。

4.根据权利要求3所述的二极管中点钳位三电平逆变器的器件开路故障诊断电路，其特征在于所述的窄脉冲过滤单元包括第一比较器、第二比较器、异或门和用于滤除误诊断的信号的窄脉冲过滤电路，所述的第一比较器的正相输入端和所述的第二比较器的正相输入端均与所述的信号调整单元的输出端连接，所述的第一比较器的反相输入端接入幅度大于2.5V且小于5V的第一参考电压，所述的第二比较器的反相输入端接入幅度大于0V且小于2.5V的第二参考电压，所述的第一比较器的输出端与所述的异或门的一个输入端连接，所述的第二比较器的输出端与所述的异或门的另一个输入端连接，所述的异或门的输出端与所述的窄脉冲过滤电路的输入端连接，所述的窄脉冲过滤电路的输出端输出用于判断每相所述的上桥臂电路中的第二功率开关器件或每相所述的下桥臂电路中的第三功率开关器件是否发生开路故障的信号。