[发明专利]一种高压变频器功率自检电路及方法

说明书

本发明公开了一种高压变频器功率自检电路及方法，应用于高压变频器中，高压变频器包括第一IGBT器件、第二IGBT器件、第三IGBT器件以及第四IGBT器件，第一IGBT器件与第二IGBT器件之间设置有第一检测点，第三IGBT器件与第四IGBT器件之间设置有第二检测点；电路包括第一采样电阻和第二采样电阻、运算放大器以及微控制器；第一采样电阻的一端与第一检测点相连，另一端与运算放大器的负电源端和输出端相连；第二采样电阻的一端与第二检测点相连，另一端与运算放大器的正电源端和地相连；运算放大器的输出端与微控制器相连。该方法能够在高压运行前预防性的检测功率器件IGBT的开路或短路，且电路的结构简单。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种高压变频器功率自检电路及方法。

背景技术

目前，高压变频器一般应用在煤炭、钢铁、发电等工业领域，常用在大型引风机、水泵上进行变频调速。这些都属于大型设备，根据工况往往需要在高压运行前对其内部功率器件做检测，以确定功率器件运行正常，从而避免因功率器件损坏而导致设备不正常运行引起危险事故。

但是，市场上现有的高压变频器，部分没有这种运行前的检验；部分仅在高压运行时，对绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)进行检测，难以在高压运行前预防性的检测功率器件IGBT的开路，短路，以及门极驱动问题。

功率器件不正常工作，主要有开路，短路，以及驱动电路故障；驱动电路故障，可能是应该关断却未关断或者应该开通却未开通，其特性的最终表现也是IGBT的开路或者短路。如图1所示(大功率变频器驱动预检测电路，专利公开号：CN204882781)，该电路包括主控单10、驱动隔离放大单元20以及故障隔离检测单元30；在短路情况下，检测到光耦在未有驱动信号时导通；开路情况下，检测到光耦在应有驱动信号时未导通。

然而，高压变频器的输出通常是H桥型拓扑(如图2所示204)，有4个IGBT。若用图1中所述的方法，就需要用到4套检测电路，电路复杂，故障点多。

也就是说，如何针对类似H桥拓扑的高压变频器，进行高压运行前预防性的检测功率器件IGBT的开路或短路，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本申请提供一种高压变频器功率自检电路及方法，该电路能够在高压运行前预防性的检测功率器件IGBT的开路或短路，且电路的结构简单，也能够减少检测电路的功耗。

本申请第一方面提供一种高压变频器功率自检电路，应用于高压变频器中，所述高压变频器包括第一IGBT器件、第二IGBT器件、第三IGBT器件以及第四IGBT器件，所述第一IGBT器件与所述第二IGBT器件之间设置有第一检测点，所述第三IGBT器件与所述第四IGBT器件之间设置有第二检测点；所述电路包括第一采样电阻和所述第二采样电阻、运算放大器以及微控制器；其中，所述第一采样电阻的一端与所述第一检测点相连，另一端与所述运算放大器的负电源端和输出端相连；所述第二采样电阻的一端与所述第二检测点相连，另一端与所述运算放大器的正电源端和地相连；所述运算放大器的输出端与所述微控制器相连。

在一种可能的实现方式中，所述微控制器发送至少一个周期的开关序列信号给所述高压变频器，以控制所述第一IGBT器件、所述第二IGBT器件、所述第三IGBT器件以及所述第四IGBT器件的通断；所述微控制器接收所述第一检测点与所述第二检测点之间的检测电压值，将所述电压值与预设电压值进行匹配；其中，所述预设电压值为所述开关序列信号对应的所述高压变频器中IGBT器件正常运行时，所述第一检测点与所述第二检测点之间的电压值；若所述检测电压值与所述预设电压值匹配，则所述微控制器判断所述高压变频器的IGBT器件运行正常；若所述检测电压值与所述预设电压值不匹配，则所述微控制器判断所述高压变频器的IGBT器件运行故障。