CN102545921B

CN102545921B - Igbt循环控制方法、装置以及psm发射机调制器

Info

Publication number: CN102545921B
Application number: CN201010621392.5A
Authority: CN
Inventors: 张守忠; 李蓉蓉; 许志军
Original assignee: Beijing Bbef Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Bbef Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: CN102545921A

Abstract

本发明是有关于一种IGBT循环控制方法、装置以及PSM发射机调制器。其中的IGBT循环控制方法包括：对各IGBT进行故障检测，记录检测出的故障IGBT的标识信息，根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT；将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与记录的标识信息进行比较；如果需要开启的IGBT的标识信息与记录的标识信息匹配成功，则根据重新确定需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；如果需要关断的IGBT的标识信息与记录的标识信息匹配成功，则根据重新确定需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。本发明提供的技术方案提高了PSM发射机的可靠性。

Description

IGBT循环控制方法、装置以及PSM发射机调制器

技术领域

本发明涉及无线电技术领域，特别是涉及一种绝缘栅双极型晶体管IGBT循环控制方法、装置以及PSM发射机调制器。

背景技术

目前，脉冲阶梯调制(PSM)发射机(如中短波数字PSM发射机)在无线电技术领域中被广泛应用。

PSM发射机中设置有调制器(如循环式调制器)，该调制器通常包含有多个绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)。IGBT用于为PSM发射机提供一定频率(如频率为37K)的方波信号。PSM发射机调制器通常采用模拟电路并按照循环通断的控制方式对IGBT进行控制，例如，调制器根据IGBT选择算法对所有的IGBT按照先开先关的原则进行IGBT开启和关断控制，一个具体的例子为：调制器根据大台阶数和补偿份数按IGBT标识从小到大的顺序选取N(N小于PSM发射机中包含的IGBT的数量)个IGBT持续开启预定时间间隔，之后，关断第1个IGBT并开启第N+1个IGBT。

本申请发明人在实现本发明过程中发现，现有的PSM发射机调制器自身并不具有对IGBT的循环通断进行监控的能力，当IGBT出现故障时，由于该故障并不能够被及时发现，因此，故障IGBT仍然会参与循环并被执行开启和关断控制，而故障IGBT被执行开启操作后会导致PSM发射机调制器的高压失控，从而使PSM发射机输出的信噪比急剧恶化，最终会导致PSM发射机无法正常工作。

由此可见，上述现有的PSM发射机调制器在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般的方法又没有适切技术能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的IGBT循环控制方法、装置以及PSM发射机调制器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的PSM发射机调制器存在的缺陷，而提供一种新的IGBT循环控制方法、装置以及PSM发射机调制器，所要解决的技术问题是提高PSM发射机的可靠性，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的IGBT循环控制方法，包括：

对各绝缘栅双极型晶体管IGBT进行故障检测，记录检测出的故障IGBT的标识信息，根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT；

将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与所述记录的故障IGBT的标识信息进行比较；

如果需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则重新确定需要开启的IGBT，并根据所述重新确定需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；

如果需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则根据所述需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；

如果需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则重新确定需要关断的IGBT，并根据所述重新确定需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作；

如果需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则根据所述需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。。

本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

较佳的，前述的IGBT循环控制方法，其中所述对各IGBT进行故障检测包括：获取各IGBT的工作状态反馈信号；根据所述各IGBT的工作状态反馈信号确定出故障IGBT。

较佳的，前述的IGBT循环控制方法，其中所述将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与所述记录的故障IGBT的标识信息进行比较包括：在检测出的故障IGBT的标识信息不属于当前开启的IGBT的标识信息的情况下，将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与所述记录的故障IGBT的标识信息进行比较，否则，根据所述需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作，根据所述需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

较佳的，前述的IGBT循环控制方法，其中所述重新确定需要开启的IGBT包括：根据IGBT标识信息的顺序排序选取所述需要开启的IGBT的下一个IGBT；或者，根据IGBT标识信息的顺序排序选取所述需要开启的IGBT的下一个未检测出故障的IGBT。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的IGBT循环控制装置，包括：

检测模块，用于对各绝缘栅双极型晶体管IGBT进行故障检测，并输出检测出的故障IGBT的标识信息；

控制模块，用于接收并记录检测模块输出的故障IGBT的标识信息，根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT，将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与所述记录的故障IGBT的标识信息进行比较；

如果需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则所述控制模块重新确定需要开启的IGBT，并根据所述重新确定需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；

如果需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则所述控制模块根据所述需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；

如果需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则所述控制模块重新确定需要关断的IGBT，并根据所述重新确定需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作；

如果需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则所述控制模块根据所述需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

较佳的，前述的IGBT循环控制装置，其中所述检测模块包括：

第一单元，用于接收各IGBT的工作状态反馈信号；

第二单元，用于根据第一单元接收的所述各IGBT的工作状态反馈信号确定出故障IGBT，并向控制模块输出检测出的故障IGBT的标识信息。

较佳的，前述的IGBT循环控制装置，其中所述控制模块包括：

选择单元，用于根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT；

比较器，用于接收并记录检测模块输出的故障IGBT的标识信息，将所述选择单元确定的需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与所述记录的故障IGBT的标识信息进行比较；

第一执行单元，用于如果比较器的比较结果为需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则根据IGBT标识信息的顺序排序选取所述需要开启的IGBT的下一个IGBT执行IGBT开启操作；

如果所述比较器的比较结果为需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则根据所述需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；

如果所述比较器的比较结果为需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则根据IGBT标识信息的顺序排序选取所述需要关断的IGBT的下一个IGBT执行IGBT关断操作；

如果所述比较器的比较结果为需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则根据所述需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

较佳的，前述的IGBT循环控制装置，其中所述控制模块包括：

第二执行单元，用于如果比较器的比较结果为需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则触发所述选择单元再次确定需要开启的IGBT；

如果所述比较器的比较结果为需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则触发所述选择单元再次确定需要关断的IGBT；

较佳的，前述的IGBT循环控制装置，其中所述装置通过现场可编程门阵列实现。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的PSM发射机调制器，包括：多个绝缘栅双极型晶体管IGBT和上述绝缘栅双极型晶体管循环控制装置。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明的IGBT循环控制方法、装置以及PSM发射机调制器至少具有下列优点及有益效果：

①能够及时有效的检测出故障IGBT；

②能够在一定程度上避免故障IGBT参与循环通断控制；

③能够在一定程度上避免PSM发射机输出的信噪比急剧恶化的现象，提高了PSM发射机的可靠性。

综上所述，本发明有效提高了PSM发射机的可靠性。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例一的IGBT循环控制方法流程图；

图1A是本发明实施例一的IGBT循环控制方法的一种具体实现原理图；

图2是本发明实施例二的IGBT循环控制装置示意图；

图3是本发明实施例三的PSM发射机调制器的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的IGBT循环控制方法、装置以及PSM发射机调制器其具体实施方式、结构、特征、步骤及其功效，详细说明如后。

实施例一、IGBT循环控制方法。

下面首先结合附图1对本实施例的方法进行详细说明。

图1中，S100、对各IGBT进行故障检测，记录检测出的故障IGBT的标识信息，根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT。

上述S100中包括两个过程，即故障检测过程和确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT过程，这两个过程是并行执行的，即本发明中的这两个过程之间并不存在先后执行顺序的限定。

上述对各IGBT进行故障检测的一个具体例子为：接收各IGBT的工作状态反馈信号，根据接收到的各IGBT的工作状态反馈信号确定出故障IGBT。正常的IGBT即使在没有被开启的情况下也会用于为PSM发射机提供信号(如提供频率为37K的方波信号)，在本发明中，将基于正常IGBT为PSM发射机提供的信号称为IGBT的工作状态反馈信息。

针对一个IGBT而言，根据接收到的该IGBT的工作状态反馈信号判断该IGBT是否为故障IGBT的一个具体例子为：对该IGBT的工作状态反馈信号的频率和占空比中的至少一个进行判断，如将该IGBT的工作状态反馈信号的频率与预定频率数值范围进行比较，将该IGBT的工作状态反馈信号的占空比与预定占空比数值范围进行比较，以判断该IGBT是否为故障IGBT。本实施例不限制对各IGBT进行故障检测的具体实现方式。

上述记录检测出的故障IGBT的标识信息可以为记录故障IGBT的序号(即编号)等等。上述记录可以为利用寄存器寄存，也可以为利用其它存储介质缓存等等。记录的故障IGBT的标识信息可以包括检测出的所有故障IGBT的序号，也可以仅包括当前最新检测出的故障IGBT的序号。

上述根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT的一个具体例子为：根据基于大台阶数和补偿份数的IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT。本实施例中的IGBT选择算法考虑的因素可以包括：大台阶数、补偿份数、当前开启的IGBT和当前关断的IGBT等等，本实施例可以采用现有的IGBT选择算法来实现，本实施例不限制IGBT选择算法的具体实现方式。

上述大台阶数为在数据速率对应的时间周期内持续开启的IGBT数量。上述数据速率对应的时间周期即分母为数据速率，分子为一的数值，如数据速率为384K时，数据速率对应的时间周期为(1/384K)s。上述数据速率对应的时间周期也可以称为数据周期。

上述补偿份数为IGBT在数据周期(也可称为相邻数据时间间隔)内开启的时间长度。补偿份数可以为0，也可以为非0。

S110、将上述S100选择出的需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与记录的故障IGBT的标识信息进行比较，以确定需要开启的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息是否匹配、以及需要关断的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息是否匹配；即S110用于判断根据IGBT选择算法选取的需要开启的IGBT是否为故障IGBT、以及根据IGBT选择算法选取的需要关断的IGBT是否为故障IGBT。

如果需要开启的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，即记录的故障IGBT的标识信息中存在需要开启的IGBT的标识信息，则到S111。

如果需要开启的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，即记录的故障IGBT的标识信息中不存在需要开启的IGBT的标识信息，则到S112。

如果需要关断的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，即记录的故障IGBT的标识信息中存在需要关断的IGBT的标识信息，则到S113。

如果需要关断的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，即记录的故障IGBT的标识信息中不存在需要关断的IGBT的标识信息，则到S114。

上述比较操作可以在检测出的故障IGBT不属于当前正在开启的IGBT的情况下进行，也就是说，如果检测出的故障IGBT属于当前正在开启的IGBT，则可以不对需要开启/关闭的IGBT进行比较操作，即直接根据需要开启/关闭的IGBT的标识信息执行开启或关闭操作。

S111、重新确定需要开启的IGBT，并根据重新确定需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作，即不针对S100中确定出的出现故障的需要开启的IGBT执行开启操作，而是针对另一个IGBT执行开启操作。

在S111中，重新确定需要开启的IGBT可以有多种实现方式，第一个具体的例子，根据IGBT标识信息的顺序排序，直接将需要开启的IGBT的下一个IGBT作为重新确定出的需要开启的IGBT。更具体的，在编号为i的IGBT出现故障时，如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从小到大的顺序确定需要开启的IGBT的，则重新确定的需要开启的IGBT的编号为i+1；如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从大到小的顺序确定需要开启的IGBT的，则重新确定的需要开启的IGBT的编号为i-1。第二个具体的例子，根据IGBT标识信息的顺序排序，将需要开启的IGBT的下一个未检测出故障的IGBT作为重新确定出的需要开启的IGBT，更具体的，在编号为i的IGBT出现故障时，如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从小到大的顺序确定需要开启的IGBT的，则在编号为i+1的I GBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要开启的IGBT的编号为i+1，在编号为i+1的I GBT出现故障而编号为i+2的IGBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要开启的IGBT的编号为i+2，依此类推；如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从大到小的顺序确定需要开启的IGBT的，则在编号为i-1的IGBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要开启的IGBT的编号为i-1，在编号为i-1的IGBT出现故障而编号为i-2的IGBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要开启的IGBT的编号为i-2，依此类推。很明显，第二个具体的例子可以通过直接返回到S100中的根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT来实现。本实施例不限制重新确定需要开启的IGBT的具体实现方式。

S112、根据需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作，即针对S100中确定出的未出现故障的需要开启的IGBT执行开启操作。本实施例不限制开启IGBT操作的具体实现方式。

S113、重新确定需要关断的IGBT，并根据重新确定需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作，即不针对S100中确定出的出现故障的需要关断的IGBT执行关断操作，而是针对另一个IGBT执行关断操作。

在S113中，重新确定需要关断的IGBT可以有多种实现方式，第一个具体的例子，根据IGBT标识信息的顺序排序，直接将需要关断的IGBT的下一个IGBT作为重新确定出的需要关断的IGBT。更具体的，在编号为i的IGBT出现故障时，如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从小到大的顺序确定需要关断的IGBT的，则重新确定的需要关断的IGBT的编号为i+1；如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从大到小的顺序确定需要关断的IGBT的，则重新确定的需要关断的IGBT的编号为i-1。第二个具体的例子，根据IGBT标识信息的顺序排序，将需要关断的IGBT的下一个未检测出故障的IGBT作为重新确定出的需要关断的IGBT，更具体的，在编号为i的IGBT出现故障时，如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从小到大的顺序确定需要关断的IGBT的，则在编号为i+1的IGBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要关断的IGBT的编号为i+1，在编号为i+1的I GBT出现故障而编号为i+2的IGBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要关断的IGBT的编号为i+2，依此类推；如果IGBT选择算法是按照IGBT编号从大到小的顺序确定需要关断的IGBT的，则在编号为i-1的IGBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要关断的IGBT的编号为i-1，在编号为i-1的IGBT出现故障而编号为i-2的IGBT没有出现故障的情况下，重新确定的需要关断的IGBT的编号为i-2，依此类推。很明显，第二个具体的例子可以通过直接返回到S100中的根据IGBT选择算法确定需要关断的IGBT来实现。本实施例不限制重新确定需要关断的IGBT的具体实现方式。

S114、根据需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作，即针对S100中确定出的未出现故障的需要关断的IGBT执行关断操作。本实施例不限制关断IGBT操作的具体实现方式。

由于本实施例可以避免出现故障的IGBT被开启或被关断，因此，上述包括IGBT选择算法、IGBT的标识信息比较以及是否重新选择需要开启/关断的IGBT在内的实现过程可以称为IGBT动态无损退出循环算法。另外，本实施例中的上述实现过程可以通过现场可编程门阵列(FPGA)来实现。

下面结合附图1A对本实施例的方法的一个具体实现进行详细说明

针对图1A的实施例，设计有48个IGBT，即48个功率模块。48个IGBT的序号(即编号)为从0-47。IGBT选择算法基于大台阶数、补偿份数和顺序循环选取IGBT。PSM发射机调制器的数据速率为384K，即PSM发射机调制器的输入数据速率为384K。IGBT的工作状态反馈信号为基于正常的IGBT为PSM发射机提供的频率为37K的方波信号，即IGBT在正常工作时用于为PSM发射机提供频率为37K的方波信号。

向实现本方法实施例的系统提供大台阶数和补偿份数，且两者同步(即大台阶数和补偿份数应同时输入)。

这里的大台阶数表示在1/384K时间周期内持续开启的功率模块数N。在本实施例中，为保留一定的裕量，可以取N＜43。

这里的补偿份数表示功率模块在数据周期内开启的时间长度M。在本实施例中，由于将数据周期平均分成128等份，因此，0＜＝M＜128，在系统进行数据预处理过程中，可以将补偿份数折算成开启时刻M1(0＜＝M1＜＝127)和关断时刻M2(0＜＝M2＜＝127)，其中，M2-M1＝M。

由于PSM发射机调制器的输入数据速率为384K，而为了将数据周期平均分成128等份用来实现补偿，因此，系统采用频率为384K×128＝49.152M的时钟为工作时钟。

检测48路IGBT的工作状态反馈信号，根据每路工作状态反馈信号的频率和占空比判断各个IGBT模块是否正常工作，在检测到非正常工作的IGBT(即故障IGBT或者损坏功率模块)时，应向执行比较的部件输出故障IGBT的序号j，在检测到非正常工作的IGBT不为当前正在开启的IGBT时，还应向执行比较的部件输出控制信号。执行比较的部件在接收到控制信号后执行比较操作。

在48个IGBT都参与循环，且按照先开先关的原则进行开启和关断的情况下，执行选取需要开启/关断的IGBT的部件根据接收到的大台阶数和补充份数按照0到47的顺序依次选取需要开启/关断的IGBT，并向执行比较的部件输出选取的需要开启/关断的IGBT的序号i。

执行比较的部件将接收到的需要开启/关断的IGBT的序号i与接收到的损坏功率模块序号j进行比较，如果i与j相等，则跳过序号为i的功率模块，针对第i+1个功率模块执行开启/关断操作；如果i与j不相等，则针对第i个功率模块执行开启/关断操作。

下面以PSM发射机调制器包括48个IGBT且大台阶数为20为例，对上述实现过程进行举例说明。

基于相邻大台阶数的差值和补偿份数的不同，PSM发射机调制器的工作状态可以包括以下六种：

工作状态一、相邻大台阶数的差值为0，且补偿份数为0。

在该工作状态下，第i个数据周期内功率模块的开启关闭状态可以用48位矢量表示为：

1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000；在上述48位矢量的表示方式中，每一个比特位均对应一个功率模块，比特位的值为“1”表示该功率模块开启，比特位的值为“0”表示该功率模块关断，最左边为最低有效位LSB，最右边为最高有效位MSB。下面的矢量表示方式与该矢量表示方式相同，不再一一说明。

如果第21个功率模块未损坏，则在第i+1个数据周期内功率模块的开启关闭状态可以表示为：

0111_1111_1111_1111_1111_1000_0000_0000_0000_0000_0000_0000；

如果第21个功率模块损坏，则在第i+1个数据周期内功率模块的开启关闭状态可以表示为：

0111_1111_1111_1111_1111_0100_0000_0000_0000_0000_0000_0000；

工作状态二、相邻大台阶数的差值为0，且补偿份数为M(M＝关断时刻M2-开启时刻M1)，且M不为0。

1111_1111_1111_1111_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000；

如果第21个功率模块未损坏，则在第i+1个数据周期内的M1时刻开启第21个功率模块，可以表示为：

1111_1111_1111_1111_1111_1000_0000_0000_0000_0000_0000_0000；

如果第21个功率模块未损坏，则在第i+1个数据周期内的M2时刻关断第1个功率模块，可以表示为：

0111_1111_1111_1111_1111_1000_0000_0000_0000_0000_0000_0000；

如果第21个功率模块损坏，则在第i+1个数据周期内的M1时刻开启第22个功率模块，可以表示为：

1111_1111_1111_1111_1111_0100_0000_0000_0000_0000_0000_0000；

如果第21个功率模块损坏，则在第i+1个数据周期内的M2时刻关断第1个功率模块，可以表示为：

0111_1111_1111_1111_1111_0100_0000_0000_0000_0000_0000_0000；

工作状态三、相邻大台阶数的差值为1，即相邻两个大台阶数中的后一个大台阶数与前一个大台阶数的差值为1。

第i个数据周期以及第i+1个数据周期的矢量表示方式与上述工作状态一和工作状态二基本相同，只是在第i+1个数据周期的第0时刻开启一个功率模块，具体的矢量表示方式不再详细例举说明。

工作状态四、相邻大台阶数的差值为-1，即相邻两个大台阶数中的后一个大台阶数与前一个大台阶数的差值为-1。

第i个数据周期以及第i+1个数据周期的矢量表示方式与上述工作状态一和工作状态二基本相同，只是在第i+1个数据周期的第0时刻关断一个功率模块，具体的矢量表示方式不再详细例举说明。

工作状态五、相邻大台阶数的差值大于1，即相邻两个大台阶数中的后一个大台阶数与前一个大台阶数的差值大于1。

第i个数据周期以及第i+1个数据周期的矢量表示方式与上述工作状态一和工作状态二基本相同，只是在第i+1个数据周期的第0时刻开始，在每个时钟周期开启一个功率模块，直到开启操作的次数等于差值，具体的矢量表示方式不再详细例举说明。

工作状态六、相邻大台阶数的差值小于-1，即相邻两个大台阶数中的后一个大台阶数与前一个大台阶数的差值小于-1。

第i个数据周期以及第i+1个数据周期的矢量表示方式与上述工作状态一和工作状态二基本相同，只是在第i+1个数据周期的第0时刻开始，在每个时钟周期关断一个功率模块，直到关断操作的次数等于差值的绝对值，具体的矢量表示方式不再详细例举说明。

实施例二、IGBT循环控制装置。下面结合附图2对该装置进行说明。

图2中的装置包括：检测模块200和控制模块210。检测模块200可以包括：第一单元201和第二单元202。控制模块210可以包括：选择单元211、比较器212和第一执行单元213，或者控制模块210可以包括：选择单元211、比较器212和第二执行单元214。

检测模块200，用于对各IGBT进行故障检测，输出检测出的故障IGBT的标识信息。检测模块200可以根据接收到的各IGBT的工作状态反馈信号确定出故障IGBT。

控制模块210，用于接收并记录检测模块200输出的故障IGBT的标识信息，根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT，将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与其记录的故障IGBT的标识信息进行比较；如果需要开启的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则控制模块210重新确定需要开启的IGBT，并根据重新确定需要开启的IGBT的标识信息执行[GBT开启操作；如果需要开启的IGBT的标识信息与其记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则控制模块210根据所述需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；如果需要关断的IGBT的标识信息与其记录的故障IGBT的标识信息匹配成功，则控制模块210重新确定需要关断的IGBT，并根据重新确定需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作；如果需要关断的IGBT的标识信息与其记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则控制模块210根据需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

上述控制模块210记录的检测出的故障IGBT的标识信息可以为记录故障IGBT的序号(即编号)等等。控制模块210可以为利用寄存器寄存故障IGBT的序号，也可以为利用其它存储介质缓存故障IGBT的序号等等。控制模块210记录的故障IGBT的标识信息可以包括检测出的所有故障IGBT的序号，也可以仅包括当前最新检测出的故障IGBT的序号。

上述控制模块210根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT的一个具体例子为：控制模块210根据基于大台阶数和补偿份数的IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT。本实施例中的控制模块210可以采用现有的IGBT选择算法来实现。

第一单元201，用于接收各IGBT的工作状态反馈信号。

第二单元202，用于根据第一单元201接收的各IGBT的工作状态反馈信号确定出故障IGBT，并向控制模块210(如控制模块210中的比较器212)输出检测出的故障IGBT的标识信息。针对一个IGBT而言，第二单元202根据第一单元201接收到的该IGBT的工作状态反馈信号判断该IGBT是否为故障IGBT的一个具体例子为：第二单元202对该IGBT的工作状态反馈信号的频率和占空比中的至少一个进行判断，如第二单元202将该IGBT的工作状态反馈信号的频率与预定频率数值范围进行比较，将该IGBT的工作状态反馈信号的占空比与预定占空比数值范围进行比较，以判断该IGBT是否为故障IGBT。第二单元202还可以向控制模块210(如控制模块210中的比较器212)提供控制信号，控制信号如上述方法实施例中的描述。

选择单元211，用于根据IGBT选择算法确定需要开启的IGBT和需要关断的IGBT。

比较器212，用于接收并记录检测模块200(如检测模块200中的第二单元202)输出的故障IGBT的标识信息，将选择单元211确定的需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与其记录的故障IGBT的标识信息进行比较。比较器212可以在接收到控制信号时执行比较操作。

第一执行单元213，用于在比较器212的比较结果为需要开启的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息匹配成功的情况下，根据IGBT标识信息的顺序排序选取需要开启的IGBT的下一个IGBT执行IGBT开启操作；在比较器212的比较结果为需要开启的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功的情况下，根据需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；在比较器212的比较结果为需要关断的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息匹配成功的情况下，根据IGBT标识信息的顺序排序选取所述需要关断的IGBT的下一个IGBT执行IGBT关断操作；在比较器212的比较结果为需要关断的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功的情况下，根据需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

第一执行单元213具体执行的操作如上述方法实施例中的描述，在此不再重复说明。

第二执行单元214，用于在比较器的比较结果为需要开启的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息匹配成功的情况下，触发选择单元211再次确定需要开启的IGBT；在比较器212的比较结果为需要开启的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功的情况下，根据需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作；在比较器212的比较结果为需要关断的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息匹配成功的情况下，触发选择单元211再次确定需要关断的IGBT；在比较器212的比较结果为需要关断的IGBT的标识信息与记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功的情况下，根据需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

第二执行单元214具体执行的操作如上述方法实施例中的描述，在此不再重复说明。

本实施例中的装置可以通过FPGA来实现，当然，也可以通过其它形式来实现。需要说明的是，本实施例并没有对该装置中包括的更进一步的细节进行说明，例如，装置的工作时钟、比较器的具体结构以及存储介质等等，本领域技术人员可以根据其掌握的技术常识获知本装置中包括的更进一步的细节。

实施例三、PSM发射机调制器。下面结合附图3对PSM发射机调制器进行说明。

图3中的PSM发射机调制器包括：多个IGBT300(IGBT1-IGBTn)和IGBT循环控制装置310。

IGBT300用于为PSM发射机提供预定频率的方波信号。

IGBT循环控制装置310用于控制各IGBT300的通断，IGBT循环控制装置310在控制IGBT300的通断过程中考虑了需要开启/关断的IGBT是否故障这一因素，从而可以实现避免故障IGBT被开启/关闭。具体的IGBT循环控制装置310的具体结构如上述装置实施例中的描述，在此不再重复说明。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种绝缘栅双极型晶体管循环控制方法，其特征在于，包括：

如果需要关断的IGBT的标识信息与所述记录的故障IGBT的标识信息未匹配成功，则根据所述需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各IGBT进行故障检测包括：

获取各IGBT的工作状态反馈信号；

根据所述各IGBT的工作状态反馈信号确定出故障IGBT。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与所述记录的故障IGBT的标识信息进行比较包括：

在检测出的故障IGBT的标识信息不属于当前开启的IGBT的标识信息的情况下，将需要开启的IGBT的标识信息和需要关断的IGBT的标识信息分别与所述记录的故障IGBT的标识信息进行比较，而在检测出的故障IGBT的标识信息属于当前开启的IGBT的标识信息的情况下，根据所述需要开启的IGBT的标识信息执行IGBT开启操作，根据所述需要关断的IGBT的标识信息执行IGBT关断操作。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述重新确定需要开启的IGBT包括：

根据IGBT标识信息的顺序排序选取所述需要开启的IGBT的下一个IGBT；或者

根据IGBT标识信息的顺序排序选取所述需要开启的IGBT的下一个未检测出故障的IGBT。

5.一种绝缘栅双极型晶体管循环控制装置，其特征在于，该装置包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：

第一单元，用于接收各IGBT的工作状态反馈信号；

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

9.根据权利要求5或6或7或8所述的装置，其特征在于，所述装置通过现场可编程门阵列实现。

10.一种PSM发射机调制器，其特征在于，包括多个绝缘栅双极型晶体管IGBT和上述权利要求5-9中任一权利要求所述的绝缘栅双极型晶体管循环控制装置。