【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轨道交通，尤其涉及一种获取牵引逆变功率模块特性的方法及牵引逆变功率模块。
技术介绍
1、地铁、高铁等轨道车辆牵引变流器的牵引逆变功率模块是其内部最主要构成部件之一，为提升其可维护性，通常将其进行模块化设计。牵引逆变功率模块主要由功率开关器件、散热单元组成。由于上世纪交通牵引技术发展滞缓，早期国内地铁等轨道车辆牵引系统通常由国外牵引供应商供货，其中日立、三菱、东芝等日本轨道交通牵引设备供应商占比较高。其供应的牵引变流器通常采用ipm功率模块作为主要开关器件。ipm模块由高速低功耗的igbt模块管芯和优化的栅极驱动电路以及快速保护电路组成，并且具有集成度高、无需单独配置驱动电路等优点，日本在该模块生产制造领域技术先进，基本实现全球性垄断。受该形势影响，日系轨道交通牵引逆变模块备件价格居高不下，且呈现逐年增高的态势，地铁用户车辆使用维护成本不能得到有效控制，经济损失严重。
技术实现思路
1、针对相关技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种获取牵引逆变功率模块特性的方法及牵引逆变功率模块，解决轨道车辆牵引逆变功率模块的国产化问题。
2、根据本申请的一方面，提供了一种获取牵引逆变功率模块特性的方法，在一种可能的实施方式中，该方法包括：分析原车光电转换(eou)板的光电转换逻辑，包括分析单独的eou板的反馈信号和输入信号之间的逻辑关系；分析eou板与原车功率ipm模块连接时且ipm模块正常工作情况下的驱动信号与反馈信号的逻辑关系；以及分析eou板与原车功率ipm模块
3、在一种可能的实施方式中，分析ipm模块正常工作时的开关特性及损耗，包括：在u、v、w三相中的任意一相桥臂中将电感接在上桥臂ipm模块的c、e两点，在不同的电压等级下使用双脉冲发生器给下桥臂ipm模块门极发射一个双脉冲，通过示波器抓取下桥臂ipm模块的门极电压波形、ce两点之间的压降波形和发射极e点的电流波形，调整脉宽改变电流的大小进行多次测试，分析ipm模块正常工作时的开关特性及损耗。
4、在一种可能的实施方式中，分析ipm在发生短路故障时的保护机制及损耗，包括：在任意一桥臂中将上桥臂ipm模块的c、e短接，在不同的电压等级下使用双脉冲给下桥臂ipm模块的门极发射一个单脉冲，通过示波器抓取下桥臂ipm模块的门极电压波形、ce之间的压降波形和发射极e点的电流波形，分析ipm模块一类和二类短路故障时的开关特性，分析ipm在发生短路故障时的保护机制及损耗；其中，桥臂内短路为一类短路，桥臂间短路为二类短路。
5、在一种可能的实施方式中，分析单独的eou板的反馈信号和输入信号之间的逻辑关系，包括：任选eou板的一个通道，使用光纤将该通道的光纤发射口和接收口连接，使用信号发生器给eou板发送一个电信号双脉冲，使用示波器观察电信号侧的输入信号和反馈信号波形，分析反馈信号和输入信号之间的逻辑关系。
6、在一种可能的实施方式中，分析eou板与原车功率ipm模块连接时且ipm模块正常工作情况下的eou板的反馈信号与ipm模块驱动信号的逻辑关系，包括：将eou板和ipm模块使用光纤连接后，使用信号发生器给ipm模块发送电信号脉冲波，使用示波器观察eou板电信号侧的输入信号和反馈信号波形，分析ipm模块正常工作时驱动信号与反馈信号的逻辑关系。
7、在一种可能的实施方式中，分析eou板与原车功率ipm模块连接时且ipm模块被中断电源情况下的eou板的反馈信号与ipm模块驱动信号的逻辑关系，包括：在发送脉冲时中断ipm模块的电源，触发ipm模块的欠压保护，使ipm模块处于故障状态，使用示波器观察eou板电信号侧的输入信号和反馈信号波形，分析ipm模块故障时的逻辑关系；通过脉冲测试平台使ipm模块触发过电流保护，分析ipm模块触发过电流保护瞬间反馈信号与输入信号逻辑关系。
8、在一种可能的实施方式中，进行地面测试，包括：进行双脉冲测试、短路测试和轻载测试，比较国产化的轨道车辆牵引逆变功率模块的igbt模块的开关特性和损耗是否和原车功率模块一致。
9、根据本申请的另一方面，提供了一种牵引逆变功率模块，在一种可能的实施方式中，牵引逆变功率模块包括由上述任一种的获取牵引逆变功率模块特性的方法获取相匹配的eou光电转换卡、igbt模块和驱动装置，eou光电转换卡依次与驱动装置和igbt模块连接，驱动装置连接电源转换板卡。轨道车辆牵引控制器(dcu)发送驱动信号到eou光电转换卡，eou光电转换卡将驱动信号转换为光信号送至驱动装置，驱动装置驱动igbt模块进行开关动作。
10、基于上述技术方案，本专利技术实施方式的获取牵引逆变功率模块特性的方法，选择与原车eou板相匹配的eou光电转换卡，以及相匹配的igbt模块和驱动装置。将这些部件依次连接，包括将eou光电转换卡、驱动装置和igbt模块依次连接，驱动装置连接电源转换板卡，制得国产化的轨道车辆牵引逆变功率模块，通过精确分析与匹配，确保新制得的功率模块能够有效地替代原有模块，保持相同或更优的性能和效率，同时，降低了生产成本。
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1.一种获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析IPM模块正常工作时的开关特性及损耗，包括：
3.根据权利要求2的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析IPM在发生短路故障时的保护机制及损耗，包括：
4.根据权利要求3的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析单独的EOU板的反馈信号和输入信号之间的逻辑关系，包括：
5.根据权利要求4的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析EOU板与原车功率IPM模块连接时且IPM模块正常工作情况下的EOU板的反馈信号与IPM模块驱动信号的逻辑关系，包括：
6.根据权利要求5的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析EOU板与原车功率IPM模块连接时且IPM模块被中断电源情况下的EOU板的反馈信号与IPM模块驱动信号的逻辑关系，包括：
7.根据权利要求1的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，还包括：对国产化的轨道车辆牵
8.一种牵引逆变功率模块，其特征在于，由权利要求1-7中任一种的获取牵引逆变功率模块特性的方法获取相匹配的EOU光电转换卡、IGBT模块和驱动装置；EOU光电转换卡依次与驱动装置和IGBT模块连接，驱动装置连接电源转换板卡；轨道车辆牵引控制器(DCU)发送驱动信号到EOU光电转换卡，EOU光电转换卡将驱动信号转换为光信号送至驱动装置，驱动装置驱动IGBT模块进行开关动作。
...【技术特征摘要】
1.一种获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析ipm模块正常工作时的开关特性及损耗，包括：
3.根据权利要求2的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析ipm在发生短路故障时的保护机制及损耗，包括：
4.根据权利要求3的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析单独的eou板的反馈信号和输入信号之间的逻辑关系，包括：
5.根据权利要求4的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析eou板与原车功率ipm模块连接时且ipm模块正常工作情况下的eou板的反馈信号与ipm模块驱动信号的逻辑关系，包括：
6.根据权利要求5的获取牵引逆变功率模块特性的方法，其特征在于，其中，分析e...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘景宇，陈志宏，陈志华，金文涛，孟兵兵，宫兆超，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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