三电平逆变器功率模块检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了三电平逆变器功率模块检测电路，包括支撑电容及逆变桥臂单元，逆变桥臂单元分别与支撑电容的两端部及中点N点连接，逆变桥臂单元交流侧的中点O点分别与母线正极、母线负极之间设有分压单元，第一分压单元、第二分压单元中任意一个两端设有第一电压检测器，N点与直流电源之间设有第二电压检测元件。通过在逆变桥臂单元交流侧的中点O点分别与直流电源的母线正极、负极设置分压单元，在其中一个分压单元的两端并联第一电压检测器，N点与直流电源之间设有第二电压检测器，控制功率元件、分压单元的闭合或断开，对比两个电压检测器的检测值与功率模块正常时的理论电压值，判断功率模块是否故障，使用的检测元件数量较少。件数量较少。件数量较少。

【技术实现步骤摘要】
三电平逆变器功率模块检测电路


[0001]本技术涉及三电平逆变器
，具体涉及三电平逆变器功率模块检测电路。

技术介绍

[0002]三电平逆变器是目前应用较为广泛的一种逆变系统，逆变器在并网发电之前，通常会检测电网电压、频率、相序等参数，当逆变器输出参数与电网的参数同步之后，才会并网发电。却忽略了对系统内部功率模块的检测，功率模块是逆变器的核心电路，如果不进行检测，可能会导致逆变器无法正常并网发电。

技术实现思路

[0003]鉴于上述的分析，本技术提出的三电平逆变器功率模块检测电路以解决现有技术的不足。
[0004]本技术主要通过以下技术方案来实现：
[0005]本技术提供的三电平逆变器功率模块检测电路，包括支撑电容及逆变桥臂单元，所述支撑电容包括第一支撑电容和第二支撑电容，所述第一支撑电容、第二支撑电容串接后并联在直流电源的两侧，所述逆变桥臂单元分别与支撑电容的两端部及第一支撑电容、第二支撑电容的中点N点连接，所述逆变桥臂单元交流侧的中点O点与直流电源的母线正极之间设有第一分压单元，所述逆变桥臂单元交流侧的中点O点与直流电源的母线负极之间设有第二分压单元，所述第一分压单元、第二分压单元中任意一个两端设有第一电压检测器，所述N点与直流电源的母线负极或母线正极之间设有第二电压检测器。
[0006]进一步地，所述逆变桥臂单元包括第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件、第四功率元件、第一二极管及第二二极管，所述第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件、第四功率元件依次串接，所述第一功率元件的第一端部与第一电容的第一端部连接，所述第四功率元件的第二端部与第二电容的第二端部连接，所述第一二极管、第二二极管串接后，所述第一二极管的负极与第一功率元件、第二功率元件的连接点连接，所述第二二极管的正极与第三功率元件、第四功率元件的连接点连接，所述第一二极管、第二二极管的连接点与第一支撑电容、第二支撑电容的中点N点连接。
[0007]进一步地，所述第一二极管替换为第五功率元件，所述第二二极管替换为第六功率元件。
[0008]进一步地，所述第一分压单元包括串接的第一匹配电阻和第一开关，所述第一匹配电阻与第一功率元件的第一端部连接，所述第一开关与第二功率元件、第三功率元件之间的 O点连接，所述第二分压单元包括串接的第二匹配电阻和第二开关，所述第二匹配电阻与第二功率元件、第三功率元件之间的O点连接，所述第二开关与第四功率元件的第二端部连接。
[0009]进一步地，所述第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件及第四功率元件均为
一个IGBT管反并联一个二极管；
[0010]所述IGBT管可替换为MOSFET。
[0011]进一步地，所述第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件、第四功率元件、第五功率元件及第六功率元件均为一个IGBT管反并联一个二极管；
[0012]所述IGBT管可替换为MOSFET。
[0013]进一步地，所述第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件及第四功率元件的第三端部均连接驱动电路。
[0014]进一步地，所述第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件、第四功率元件、第五功率元件及第六功率元件的第三端部均连接驱动电路。
[0015]进一步地，所述第一开关、第二开关分别与控制单元连接。
[0016]进一步地，所述第一开关、第二开关为电子开关或机械开关。
[0017]进一步地，所述电子开关为IGBT管或MOSFET或三极管，所述机械开关为继电器或可控接触器。
[0018]与现有技术比较本技术技术方案的有益效果为：
[0019]本技术提供的三电平逆变器功率模块检测电路，通过在逆变桥臂单元交流侧的中点 O点分别与直流电源的母线正极、负极设置分压单元，在其中至少一个分压单元的两端并联第一电压检测器，N点与直流电源的母线正极或母线负极之间设有第二电压检测器，通过分别控制功率元件、分压单元的闭合或断开，然后对比两个电压检测器的检测值与功率模块正常时的理论电压值，判断功率模块是否故障，且使用的检测元件数量较少，电路结构简洁，能在逆变器并网前预防性的对功率模块进行检测。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本技术实施例提供的三电平逆变器功率模块检测电路当功率模块为NPC型时的电路原理图；
[0022]图2(a)是本技术实施例提供的图1中第二开关闭合时的电路原理图；
[0023]图2(b)是图2(a)中第二开关的脉冲测试图；
[0024]图3(a)是本技术实施例提供的图1中第二开关闭合和第二功率元件导通时的电路原理图；
[0025]图3(b)是图3(a)中第二开关闭合和第二功率元件的脉冲测试图；
[0026]图4(a)是本技术实施例提供的图1中第一开关闭合时的电路原理图；
[0027]图4(b)是图4(a)中第一开关的脉冲测试图；
[0028]图5(a)是本技术实施例提供的图1中第一开关闭合、第三功率元件导通时的电路原理图；
[0029]图5(b)是图5(a)中第一开关、第三功率元件的脉冲测试图；
[0030]图6(a)是本技术实施例提供的图1中各功率元件及开关均断开时的电路原理
图；
[0031]图6(b)是图6(a)中各功率元件及开关均断开时的脉冲测试图；
[0032]图7(a)是本技术实施例提供的图1中第一功率元件、第二功率元件导通时的电路原理图；
[0033]图7(b)是图7(a)中第一功率元件、第二功率元件的脉冲测试图；
[0034]图8(a)是本技术实施例提供的图1中第三功率元件、第四功率元件导通时的电路原理图；
[0035]图8(b)是图8(a)中第三功率元件、第四功率元件的脉冲测试图；
[0036]图9本技术实施例提供的三电平逆变器功率模块检测电路当功率模块为ANPC型时的电路原理图；
[0037]图10(a)是本技术实施例提供的图9中第二开关闭合时的电路原理图；
[0038]图10(b)是图10(a)中第二开关的脉冲测试图；
[0039]图11(a)是本技术实施例提供的图9中第二开关闭合、第二功率元件导通时的电路原理图；
[0040]图11(b)是图11(a)中第二开关、第二功率元件的脉冲测试图；
[0041]图12(a)是本技术实施例提供的图9中第二开关闭合、第六功率元件导通时的电路原理图；
[0042]图12(b)是图12(a)中第二开关、第六功率元件的脉冲测试图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三电平逆变器功率模块检测电路，其特征在于：包括支撑电容及逆变桥臂单元，所述支撑电容包括第一支撑电容和第二支撑电容，所述第一支撑电容、第二支撑电容串接后并联在直流电源的两侧，所述逆变桥臂单元分别与支撑电容的两端部及第一支撑电容、第二支撑电容的中点N点连接，所述逆变桥臂单元交流侧的中点O点与直流电源的母线正极之间设有第一分压单元，所述逆变桥臂单元交流侧的中点O点与直流电源的母线负极之间设有第二分压单元，所述第一分压单元、第二分压单元中任意一个两端设有第一电压检测器，所述N点与直流电源的母线负极或母线正极之间设有第二电压检测器。2.如权利要求1所述的三电平逆变器功率模块检测电路，其特征在于：所述逆变桥臂单元包括第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件、第四功率元件、第一二极管及第二二极管，所述第一功率元件、第二功率元件、第三功率元件、第四功率元件依次串接，所述第一功率元件的第一端部与第一电容的第一端部连接，所述第四功率元件的第二端部与第二电容的第二端部连接，所述第一二极管、第二二极管串接后，所述第一二极管的负极与第一功率元件、第二功率元件的连接点连接，所述第二二极管的正极与第三功率元件、第四功率元件的连接点连接，所述第一二极管、第二二极管的连接点与第一支撑电容、第二支撑电容的中点N点连接。3.如权利要求2所述的三电平逆变器功率模块检测电路，其特征在于：所述第一二极管替换为第五功率元件，所述第二二极管替换为第六功率元件。4.如权利要求2或3所述的三电平逆变器功率模块检测电路，其特征在于：所述第一分压单元包括串接的第一匹配电阻和第一开关，所述第一匹配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：许颇，程琨，张玉娟，王一鸣，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：