[发明专利]一种高频电源全桥逆变电路开路故障方法

权利要求书

1.一种高频电源全桥逆变电路开路故障方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立高频电源全桥逆变电路线电压表达式，当IGBT发生开路故障时，测出A、B两相电压，并计算出线电压；

2)根据步骤1)高频电源全桥逆变电路线电压表达式，建立调制波的数学表达式；

3)根据步骤2)调制波的数学表达式，将步骤1)高频电源全桥逆变电路线电压、A、B两相电压分解为调制波形式；

4)以S₁₁发生开路故障时的输出电压为分析样本，根据步骤3)高频电源全桥逆变电路线电压、A、B两相电压调制波方程，得出调制波与三角波的交点a、b点电压方程：

5)根据步骤4)调制波与三角波的交点a、b点电压方程，得出步骤1)高频电源全桥逆变电路A相电压的时间函数表达式；

6)采用双重傅里叶积分分析步骤5)A相电压的时间函数表达式，进一步得到高频电源全桥逆变电路左桥臂的输出电压方程；

7)根据步骤6)高频电源全桥逆变电路左桥臂的输出电压方程，进一步得到右桥臂的输出电压方程；

8)将步骤7)得到的右桥臂的输出电压方程与步骤3)高频电源全桥逆变电路线电压方程进行对比分析，得到不同功率元器件开路故障时高频电源全桥逆变电路线电压表达式；

9)对步骤8)不同功率元器件开路故障时高频电源全桥逆变电路线电压表达式进行FFT分析后，通过直流分量值的大小和相位以及各次谐波的相位来判断高频电源全桥逆变电路开路故障。

2.根据权利要求1所述的一种高频电源全桥逆变电路开路故障方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法为：建立高频电源全桥逆变电路线电压表达式：u₀＝u_a-u_b；其中：u_a、u_b为两相交流电压；当IGBT发生开路故障时，测出A、B两相电压，并计算出线电压。

3.根据权利要求2所述的一种高频电源全桥逆变电路开路故障方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法为：根据步骤1)高频电源全桥逆变电路线电压表达式，建立调制波的数学表达式：其中：为调制波的相位；令调制比M＝U_s/U_c≤1，U_c为载波的幅值；载波比N＝ω_c/ω_s≤1，N为任意正整数。

4.根据权利要求3所述的一种高频电源全桥逆变电路开路故障方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法为：根据步骤2)调制波的数学表达式，将步骤1)高频电源全桥逆变电路线电压、A、B两相电压分解为调制波形式；高频电源全桥逆变电路输出电压写成u_a：同理，得到u_b为：高频电源全桥逆变电路的输出电压u₀的表达式为：其中：E为直流侧电压；为变量的n阶贝塞尔函数；m为载波的谐波次数；n为调制波的谐波次数；根据输出电压u₀的表达式可得，采用双重傅里叶分析，根据调制比M、载波比N、载波与调制波的初始相位分析高频电源全桥逆变电路的输出电压u₀中基波与各次谐波的幅值及相位信息；同时，当高频电源全桥逆变电路正常工作时，其输出的电压中只含有基波分量和谐波次数为mN+n的谐波分量，不含有偶次谐波分量。

5.根据权利要求4所述的一种高频电源全桥逆变电路开路故障方法，其特征在于，步骤4)的具体实现方法为：以S₁₁发生开路故障时的输出电压为分析样本，根据步骤3)高频电源全桥逆变电路线电压、A、B两相电压调制波方程，得出调制波与三角波的交点a、b点电压方程：