[发明专利]一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统及方法

权利要求书

1.一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统，包括多个电子开关及驱动单元Mxx，其特征在于：

所述电子开关及驱动单元Mxx包括电源隔离单元U04、信号隔离单元U03、退饱和检测单元U01、驱动单元U02和电力电子开关器件Q01；

电力电子开关器件Q01上导热连接有测温电阻R01，所述测温电阻R01连接有模数转换单元B01的TEMP端，所述模数转换单元B01的SAMP端连接有保护处理单元B02，所述保护处理单元B02的PWM端连接有电源隔离单元U04，所述电源隔离单元U04上连接有退饱和检测单元U01和驱动单元U02，所述退饱和检测单元U01和驱动单元U02连接有信号隔离单元U03，所述信号隔离单元U03的一路与保护处理单元B02的DSAT端相连；

所述保护处理单元B02的DIO端口、STA端和DRV端连接有核心处理单元B03，所述核心处理单元B03的DRV端与信号隔离单元U03的另一路相连。

2.根据权利要求1所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统，其特征在于：所述模数转换单元B01的SUPP端口通过模数转换采集供电电源VCC电压，并通过SAMP端口发送给保护处理单元B02。

3.根据权利要求1所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统，其特征在于：所述退饱和检测单元U01与电力电子开关器件Q01的两端相连。

4.根据权利要求1所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统，其特征在于：所述驱动单元U02输出的驱动信号与电力电子开关器件Q01的控制端口相连。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统的方法，其特征在于：包括过温保护方法、电源欠压保护方法、模式错误保护方法和退饱和保护方法；

所述过温保护方法包括以下步骤：

A1、通过模数转换单元B01获取测温电阻R01两端电压模数转换值；

A2、将转换值换算为测温电阻R01的温度；

A3、判断是否发生过温；

A4、若发生过温，则将STA端口置0，否则回到1。

6.根据权利要求5所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统的方法，其特征在于：所述电源欠压保护方法包括以下步骤：

B1、通过模数转换单元B01获取VCC电压模数转换值；

B2、判断是否发生电源欠压；

B3、若发生电源欠压，则将STA端口置0，否则回到1。

7.根据权利要求5所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统的方法，其特征在于：所述模式错误保护方法包括以下步骤：

C1、获取DRV端口电平；

C2、判断DRV模式是否匹配错误模式，使电力电子开关发生短路的模式或在NPC拓扑中外管导通而内管关断的模式都是错误模式；

C3、若匹配错误模式，则将STA端口置0，否则回到1。

8.根据权利要求5所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统的方法，其特征在于：所述退饱和保护方法包括以下步骤：

D1、当DRV[x]为1且DSAT[x]为1时启动定时器TMR[x]；

D2、当DRV[x]为0时或DSAT[x]为0时TMR[x]复位；

D3、当TMR[x]为0时将STA端口置0。

9.根据权利要求8所述的一种电力电子开关器件的数字化驱动保护系统的方法，其特征在于：当包含4个电子开关时，x=1，2，3，4。