[实用新型]实现功率模块拓扑结构兼容的脉冲分配系统

说明书

本申请提供一种实现功率模块拓扑结构兼容的脉冲分配系统，该系统包括：脉冲分配器、至少一外部短路模块、分别与所述脉冲分配器连接的至少四个驱动器以及分别与所述至少四个驱动器连接的至少四个IGBT；每两个IGBT相互连接构成一个半桥，所述半桥至少包括第一半桥和第二半桥；所述外部短路模块与所述第一半桥及第二半桥分别连接，所述外部短路模块可在短路和断路两种状态之间切换；当所述外部短路模块状态为短路时，所述第一半桥及第二半桥构成半桥两并联拓扑结构；当所述外部短路模块状态为断路时，所述第一半桥及第二半桥构成单相桥拓扑结构。本申请可实现半桥并联拓扑和单相桥拓扑之间的切换，降低成本和工作人员的操作复杂度。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及轨道交通车辆牵引变流器用功率模块中对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动脉冲的分配技术，具体涉及一种实现功率模块拓扑结构兼容的脉冲分配方法及系统。

背景技术

现有轨道交通车辆用功率模块的驱动大多采用“脉冲分配器+IGBT驱动器”的方式，现有脉冲分配方法则是基于该驱动方式，通过对上级控制器发出的PWM脉冲进行逻辑处理与再分配，再发送给IGBT驱动器从而实现IGBT的驱动与保护。

现有脉冲分配方法只对功率模块的单一拓扑结构进行脉冲处理和驱动控制，通过脉冲分配器将上级控制器发出的脉冲做逻辑处理后发送给对应IGBT。然而，现有的脉冲分配方法中，确定的功率模块拓扑结构无法改变，不同拓扑结构的功率模块也无法兼容，而轨道交通车辆用功率模块往往需要半桥并联、单相桥以及三相桥等不同的拓扑结构，这就需要提供不同种类的功率模块。由于这些功率模块之间不具备可替换性，因此人员操作复杂度和维修成本较高。

实用新型内容

本申请提供一种实现功率模块拓扑结构兼容的脉冲分配系统，包括：脉冲分配器、至少一外部短路模块、分别与所述脉冲分配器连接的至少四个驱动器以及分别与所述至少四个驱动器连接的至少四个IGBT；

其中，每两个IGBT相互连接构成一个半桥，所述半桥至少包括第一半桥和第二半桥；所述外部短路模块与所述第一半桥及所述第二半桥分别连接，所述外部短路模块可在短路和断路两种状态之间切换；

当所述外部短路模块状态切换为短路时，所述第一半桥及所述第二半桥构成半桥两并联拓扑结构；

当所述外部短路模块状态切换为断路时，所述第一半桥及所述第二半桥构成单相桥拓扑结构。

在一实施例中，所述实现功率模块拓扑结构兼容的脉冲分配系统还包括：

用于向所述脉冲分配器发送模式切换信号的外部硬线选择模块，所述外部硬线选择模块与所述脉冲分配器连接。

在一实施例中，所述脉冲分配器包括：

用于通过控制器PWM脉冲总线从与所述脉冲分配器连接的控制器接收PWM脉冲，并将所述PWM脉冲分配到所述第一半桥控制模块和第二半桥控制模块的并联控制模块；

用于根据接收到的PWM脉冲生成两个驱动脉冲并分别发送至与第一半桥上的两个IGBT相连的两个驱动器的第一半桥控制模块；以及

用于根据接收到的PWM脉冲生成两个驱动脉冲并分别发送至与第二半桥上的两个IGBT相连的两个驱动器的第二半桥控制模块；

所述第一半桥控制模块和所述第二半桥控制模块分别与所述并联控制模块连接。

在一实施例中，所述控制器PWM脉冲总线至少包括第一脉冲通道和第二脉冲通道。

在一实施例中，所述实现功率模块拓扑结构兼容的脉冲分配系统还包括：用于向所述控制器反馈各IGBT故障信号的控制器故障反馈总线，所述控制器故障反馈总线与所述并联控制模块和所述控制器连接。

在一实施例中，所述控制器故障反馈总线至少包括第一故障信号通道和第二故障信号通道。