CN105388408A - Igbt开关故障检测系统及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种IGBT开关故障检测系统及检测方法，本IGBT开关故障检测系统包括：IGBT开关包括：与母线并联的第一、第二单相半桥IGBT模块；位于母线正、负端分别设置测试点D、测试点G，在第一、第二单相半桥IGBT模块的输出端分别设置测试点M1、测试点M2；所述IGBT开关故障检测系统适于采集各测试点的电压值，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。本发明的IGBT开关故障检测系统及检测方法摒弃了传统的通过测量相电流来判别IGBT是否出现故障，而是通过设计一种适于通过电压识别IGBT开关是否出现故障，以及何时出现故障，其具有成本较低，性能可靠等优点。

Description

IGBT开关故障检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及电力电子领域，具体是一种IGBT开关故障检测方法及检测系统。
背景技术
IGBT是由GTR和MOSFET组成的复合全控型电压驱动的电力电子器件。它综合GTR和MOSFET的优点，具有通流能力强、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好、驱动功率小、驱动电路简单等优点，它已经成为电力电子变流装置的核心部件。但在电力电子变流装置中如何更好的应用IGBT，使其保持工作稳定、可靠的系统性研究并不多。IGBT因受暂态过程的影响，缺乏有效的保护措施和故障检测方法，导致在实际应用中常出现过压、过流和过热等工程问题，造成电力电子变流装置的应用受到限制。现有的技术大多数通过测量相电流来判别IGBT是否出现故障。
目前研究IGBT开关故障检测的方法有很多，但无一例外，是从电流的角度来研究，例如申请号为201310681035.1的中国发明专利就公开了一种三相全桥开关电路故障检测方法和装置。该方法涉及一种三相全桥开关电路故障检测方法和装置，需要分别对某相单个桥臂进行检测，首先使开关电路工作于该相一侧桥臂导通、另外两相桥臂关断的状态；然后测量该相电流，根据该相电流值判断IGBT是否出现故障，以及出现何种故障。该方法无需拆开控制器就可以判断IGBT故障，省时省力，提高效率。
这种方法在IGBT开关故障检测方面较为实用，但同时缺陷也非常明显，其缺陷其涉及到相电流的测量装置一般来说价格是比较昂贵的，在对成本要求较为苛刻的电力电子系统中不具优势，同时其可靠性也有待考量。
发明内容
本发明的目的是提供一种IGBT开关故障检测系统及检测方法，以实现对IGBT开关中故障开关管进行准确识别。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种IGBT开关故障检测系统，IGBT开关包括：与母线并联的第一、第二单相半桥IGBT模块；位于母线正、负端分别设置测试点D、测试点G，在第一、第二单相半桥IGBT模块的输出端分别设置测试点M1、测试点M2；所述IGBT开关故障检测系统适于采集各测试点的电压值，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
进一步，所述IGBT开关故障检测系统包括：母线降压电路、比较单元，以及与该比较单元相连的处理器模块；其中所述处理器模块适于根据比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
进一步，所述母线降压电路包括：与各测试点分别相连的D路、M1路、G路及M2路母线电压采样电路和电压跟随器；以及D路电压跟随器和G路电压跟随器的输出端分别连接一分压电阻的两端；所述比较单元中包括：一次比较电路；各路电压跟随器的输出端分别与一次比较电路中相应比较器相连，即在一次比较电路中，第一比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M1路电压跟随器的输出端；第二比较器的反相端连接M1路电压跟随器的输出端，其同相端连接G路电压跟随器的输出端；第三比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M2路电压跟随器的输出端；以及第四比较器的反相端连接M2路电压跟随器的输出端，同相端连接G路电压跟随器的输出端。
进一步，所述比较单元中还包括：与一次比较电路相连的二次比较电路；
所述二次比较电路包括：四个二次比较器，各二次比较器的反相端均连接一高电平，及各同相端分别与第一、第二、第三和第四比较器的相应输出端相连；
各二次比较器的输出端分别连接处理器模块的相应输入端；
所述第一、第二、第三和第四比较器，以及四个二次比较器的输出端还分别连接有相应上拉电阻。
进一步，当IGBT开关正常工作时，比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲；即
在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4导通，且开关管V2、开关管V3关断时，
M1路电压跟随器的输出电压UM1>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M2路电压跟随器的输出端电压UM2，则第一、第四输出端输出高电平，第二、第三输出端输出低电平；
在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4关断，且开关管V2、开关管V3导通时，
M2路电压跟随器的输出电压UM2>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M1路电压跟随器的输出端电压UM1；则第一、第四输出端输出低电平，第二、第三输出端输出高电平；
进而在第一、第二、第三和第四输出端分别形成相应脉冲。
又一方面，本发明还提供了一种IGBT开关故障检测方法，包括如下步骤：
步骤S1，在IGBT开关上选取四个测试点；
步骤S2，根据四个测试点的电压值判断IGBT开关中各开关管的工作状态。
进一步，IGBT开关包括：与母线并联的第一、第二单相半桥IGBT模块；
所述四个测试点为：位于母线正、负端分别设置测试点D、测试点G，以及在第一、第二单相半桥IGBT模块的相应输出端分别设置测试点M1、测试点M2。
进一步，所述步骤S2中根据四个测试点的采样电压判断IGBT开关中各开关管的工作状态的方法包括：通过IGBT开关故障检测系统的四路输入端分别连接各路测试点，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
进一步，所述IGBT开关故障检测系统包括：母线降压电路、比较单元，以及与该比较单元相连的处理器模块；其中所述处理器模块适于根据比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
进一步，所述母线降压电路包括：与各测试点分别相连的D路、M1路、G路及M2路母线电压采样电路和电压跟随器；D路电压跟随器和G路电压跟随器的输出端分别连接一分压电阻的两端；所述比较单元中包括：一次比较电路；各路电压跟随器的输出端分别与一次比较电路中相应比较器相连，即在一次比较电路中，第一比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M1路电压跟随器的输出端；第二比较器的反相端连接M1路电压跟随器的输出端，其同相端连接G路电压跟随器的输出端；第三比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M2路电压跟随器的输出端；以及第四比较器的反相端连接M2路电压跟随器的输出端，同相端连接G路电压跟随器的输出端。
进一步，所述比较单元中还包括：与一次比较电路相连的二次比较电路；所述二次比较电路包括：四个二次比较器，各二次比较器的反相端均连接一高电平，及各同相端分别与第一、第二、第三和第四比较器的相应输出端相连；
各二次比较器的输出端分别连接处理器模块的相应输入端。
进一步，当IGBT开关正常工作时，比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲；即通过IGBT开关故障检测系统的四路输入端分别连接各路测试点，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态的方法包括：在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4导通，且开关管V2、开关管V3关断时，M1路电压跟随器的输出电压UM1>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M2路电压跟随器的输出端电压UM2，则第一、第四输出端输出高电平，第二、第三输出端输出低电平；在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4关断，且开关管V2、开关管V3导通时，M2路电压跟随器的输出电压UM2>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M1路电压跟随器的输出端电压UM1；则第一、第四输出端输出低电平，第二、第三输出端输出高电平；进而在第一、第二、第三和第四输出端分别形成相应脉冲。
进一步，所述处理器模块适于检测比较单元输出四路连续脉冲，若其中一输出端未输出脉冲，则判断该输出端所对应的开关管损坏；即第一输出端无脉冲，则开关管V1损坏；第二输出端无脉冲，则开关管V2损坏；第三输出端无脉冲，则开关管V3损坏；第四输出端无脉冲，则开关管V4损坏。
本发明的有益效果是，本发明的IGBT开关故障检测系统及检测方法摒弃了传统的通过测量相电流来判别IGBT是否出现故障，而是通过设计一种适于通过电压识别IGBT开关是否出现故障，以及何时出现故障，其具有成本较低，性能可靠等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的IGBT开关测试点分布示意图；
图2为本发明的IGBT开关故障检测系统的原理框图；
图3为发明的IGBT开关故障检测系统的电路原理图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1至图3所示，本实施例1提供了一种IGBT开关故障检测系统，IGBT开关包括：与母线并联的第一、第二单相半桥IGBT模块；位于母线正、负端分别设置测试点D、测试点G，在第一、第二单相半桥IGBT模块的输出端分别设置测试点M1、测试点M2(测试点M1位于开关管V1、开关管V2之间，测试点M2位于开关管V3、开关管V4之间)；所述IGBT开关故障检测系统适于采集各测试点的电压值，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
第一单相半桥IGBT模块由开关管V1、开关管V2串联构成，以及第二单相半桥IGBT模块由开关管V3、开关管V4串联构成。
作为所述IGBT开关故障检测系统的一种优选的实施方式，所述IGBT开关故障检测系统包括：母线降压电路、比较单元，以及与该比较单元相连的处理器模块；其中所述处理器模块适于根据比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
如图3所示，具体的，所述母线降压电路包括：与各测试点分别相连的D路、M1路、G路及M2路母线电压采样电路和电压跟随器；以及D路电压跟随器和G路电压跟随器的输出端分别连接一分压电阻(图3中为电阻R17)的两端；所述比较单元中包括：一次比较电路；各路电压跟随器的输出端分别与一次比较电路中相应比较器相连，即在一次比较电路中，第一比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M1路电压跟随器的输出端；第二比较器的反相端连接M1路电压跟随器的输出端，其同相端连接G路电压跟随器的输出端；第三比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M2路电压跟随器的输出端；以及第四比较器的反相端连接M2路电压跟随器的输出端，同相端连接G路电压跟随器的输出端。
具体电路如下：
电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、电容C1、C2、C3、C4构成相应母线电压采样电路，直流母线正端测试点D与电阻R1相连，电阻R1的另一端与电阻R2、电容C1相连，电阻R2的另一端与电容C1另一端相连并接地；D路母线电压采样电路经电阻R1、电阻R2相连处输出。
直流母线负端测试点G与电阻R5相连，电阻R5的另一端与电阻R6、电容C3相连，电阻R6的另一端与电容C3另一端相连并接地；G路母线电压采样电路经电阻R5、电阻R6相连处输出。
测试点M1(功率拓扑中测试点M1、测试点M2的位置如图1所示)与电阻R3相连，电阻R3的另一端与电阻R4、电容C2相连，电阻R4的另一端与电容C2另一端相连并接地；M1路母线电压采样电路经电阻R3、电阻R4相连处输出。
测试点M2处与电阻R5相连，电阻R5的另一端与电阻R6、电容C3相连，电阻R6的另一端与电容C3另一端相连并接地，母线电压采样电路经电阻R5、电阻R6相连处输出。
本实施例例举D路电压跟随器，且具体电路如下：
D路母线电压采样电路的输出端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端与电容C5、比较芯片U1的3端(比较器U1A的同相端)相连，电容C5的另一端与地相连，比较芯片U1的2端(比较器U1A的反相端)与1端(比较器U1A的输出端)、电阻R13相连，比较芯片U1的4脚(正供电端)与15V电源正端V15相连，U1的11脚(负供电端)与15V电源负端VN15相连，VN15与电容C9相连，电容C9的另一端与地相连，电阻R13的另一端作为D路电压跟随器的输出端，即D路电压跟随器的输出端电压设为UD1。
所述D路电压跟随器的输出端、M1路电压跟随器的输出端分别与第一比较器U2A反相端、同相端相连，且第一比较器U2A的输出端通过电阻R18及上拉电阻R24之后连接第一二次比较器的同相端。
其余M1路、G路和M2路电压跟随器的电路结构及与后续二次比较器的连接与上述实施例相同，详见图3，这里不再重复。
M1路电压跟随器的输出端电压设为UM1，G路电压跟随器的输出端电压设为UG1，M2路电压跟随器的输出端电压设为UM2。
优选的，所述比较单元中还包括：与一次比较电路相连的二次比较电路；所述二次比较电路包括：四个二次比较器，各二次比较器的反相端均连接一高电平(由电源正端V15通过相应电阻分压获得)，及各同相端分别与第一、第二、第三和第四比较器的相应输出端相连；各二次比较器的输出端分别连接处理器模块的相应输入端；所述第一、第二、第三和第四比较器，以及四个二次比较器的输出端还分别连接有相应上拉电阻。
本实施例列举第一二次比较器，且具体电路如下：
第一比较器U2A的输出端与电阻R18相连，电阻R18的另一端与电容C15、电阻R24、第一二次比较器U3A的同相端相连，电容C15的另一端与地相连，电阻R24的另一端与15V电源正端V15相连，电源正端V15与电阻R22相连，电阻R22的另一端与电阻R23、电容C14、第一二次比较器U3A的反相端相连，电阻R23、电容C14的另一端与地相连，5V电源正端与电阻R28(作为第一二次比较器U3A的上拉电阻)相连，电阻R28的另一端与第一二次比较器U3A的输出端相连，且该输出端还对地连接有电容C19，设第一二次比较器U3A的输出电压为UD12。
第二、第三和第四二次比较器的电路结构与上述实施例相同，这里不再重复，设第二二次比较器U3B的输出电压为UM12，第三二次比较器U3C的输出电压为UG12，第四二次比较器U3D的输出电压为UM22。
具体的，当IGBT开关正常工作时，比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲；即在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4导通，且开关管V2、开关管V3关断时，M1路电压跟随器的输出电压UM1>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M2路电压跟随器的输出端电压UM2，则第一、第四输出端输出高电平，第二、第三输出端输出低电平；在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4关断，且开关管V2、开关管V3导通时，M2路电压跟随器的输出电压UM2>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M1路电压跟随器的输出端电压UM1；则第一、第四输出端输出低电平，第二、第三输出端输出高电平；进而在第一、第二、第三和第四输出端分别形成相应脉冲。
即输出电压UD12、输出电压UM12、输出电压UG12、输出电压UM22在IGBT开关中各开关管正常通断时，形成相应脉冲信号，通过检测比较单元输出四路连续脉冲。
若其中一输出端未输出脉冲，则判断该输出端所对应的开关管损坏；即第一输出端无脉冲，则开关管V1损坏；第二输出端无脉冲，则开关管V2损坏；第三输出端无脉冲，则开关管V3损坏；第四输出端无脉冲，则开关管V4损坏。
所述处理器模块例如但不限于采用CPLD或单片机来实现，处理器模块还可以连接一报警装置。
以及当某一开关管出现故障后，所述处理器模块可以根据脉冲记录该开关管故障时间，以获得该开关管合适出现故障。
实施例2
在实施例基础上，实施例2提供了一种IGBT开关故障检测方法，包括如下步骤：
步骤S1，在IGBT开关上选取四个测试点；
步骤S2，根据四个测试点的电压值判断IGBT开关中各开关管的工作状态。
其中，IGBT开关包括：与母线并联的第一、第二单相半桥IGBT模块；
所述四个测试点为：位于母线正、负端分别设置测试点D、测试点G，以及在第一、第二单相半桥IGBT模块的相应输出端分别设置测试点M1、测试点M2。
具体的，所述步骤S2中根据四个测试点的采样电压判断IGBT开关中各开关管的工作状态的方法包括：通过IGBT开关故障检测系统的四路输入端分别连接各路测试点，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
进一步，所述IGBT开关故障检测系统包括：母线降压电路、比较单元，以及与该比较单元相连的处理器模块；其中所述处理器模块适于根据比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
并且，所述母线降压电路包括：与各测试点分别相连的D路、M1路、G路及M2路母线电压采样电路和电压跟随器；D路电压跟随器和G路电压跟随器的输出端分别连接一分压电阻的两端；所述比较单元中包括：一次比较电路；各路电压跟随器的输出端分别与一次比较电路中相应比较器相连，即在一次比较电路中，第一比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M1路电压跟随器的输出端；第二比较器的反相端连接M1路电压跟随器的输出端，其同相端连接G路电压跟随器的输出端；第三比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M2路电压跟随器的输出端；以及第四比较器的反相端连接M2路电压跟随器的输出端，同相端连接G路电压跟随器的输出端。
优选的，所述比较单元中还包括：与一次比较电路相连的二次比较电路；所述二次比较电路包括：四个二次比较器，各二次比较器的反相端均连接一高电平，及各同相端分别与第一、第二、第三和第四比较器的相应输出端相连；各二次比较器的输出端分别连接处理器模块的相应输入端。
当IGBT开关正常工作时，比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲；即通过IGBT开关故障检测系统的四路输入端分别连接各路测试点，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态的方法包括：
在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4导通，且开关管V2、开关管V3关断时，M1路电压跟随器的输出电压UM1>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M2路电压跟随器的输出端电压UM2，则第一、第四输出端输出高电平，第二、第三输出端输出低电平；在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4关断，且开关管V2、开关管V3导通时，M2路电压跟随器的输出电压UM2>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M1路电压跟随器的输出端电压UM1；则第一、第四输出端输出低电平，第二、第三输出端输出高电平；进而在第一、第二、第三和第四输出端分别形成相应脉冲。
具体的，所述处理器模块适于检测比较单元输出四路连续脉冲，若其中一输出端未输出脉冲，则判断该输出端所对应的开关管损坏；即第一输出端无脉冲，则开关管V1损坏；第二输出端无脉冲，则开关管V2损坏；第三输出端无脉冲，则开关管V3损坏；第四输出端无脉冲，则开关管V4损坏。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (13)

1.一种IGBT开关故障检测系统，其特征在于，
IGBT开关包括：与母线并联的第一、第二单相半桥IGBT模块；
位于母线正、负端分别设置测试点D、测试点G，在第一、第二单相半桥IGBT模块的输出端分别设置测试点M1、测试点M2；
所述IGBT开关故障检测系统适于采集各测试点的电压值，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
2.根据权利要求1所述的IGBT开关故障检测系统，其特征在于，
所述IGBT开关故障检测系统包括：母线降压电路、比较单元，以及与该比较单元相连的处理器模块；其中
所述处理器模块适于根据比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
3.根据权利要求2所述的IGBT开关故障检测系统，其特征在于，
所述母线降压电路包括：与各测试点分别相连的D路、M1路、G路及M2路母线电压采样电路和电压跟随器；以及
D路电压跟随器和G路电压跟随器的输出端分别连接一分压电阻的两端；
所述比较单元中包括：一次比较电路；
各路电压跟随器的输出端分别与一次比较电路中相应比较器相连，即
在一次比较电路中，
第一比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M1路电压跟随器的输出端；
第二比较器的反相端连接M1路电压跟随器的输出端，其同相端连接G路电压跟随器的输出端；
第三比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M2路电压跟随器的输出端；以及
第四比较器的反相端连接M2路电压跟随器的输出端，同相端连接G路电压跟随器的输出端。
4.根据权利要求3所述的IGBT开关故障检测系统，其特征在于，
所述比较单元中还包括：与一次比较电路相连的二次比较电路；
所述二次比较电路包括：四个二次比较器，各二次比较器的反相端均连接一高电平，及各同相端分别与第一、第二、第三和第四比较器的相应输出端相连；
各二次比较器的输出端分别连接处理器模块的相应输入端；
所述第一、第二、第三和第四比较器，以及四个二次比较器的输出端还分别连接有相应上拉电阻。
5.根据权利要求4所述的IGBT开关故障检测系统，其特征在于，
当IGBT开关正常工作时，比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲；即
在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4导通，且开关管V2、开关管V3关断时，
M1路电压跟随器的输出电压UM1>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M2路电压跟随器的输出端电压UM2，则第一、第四输出端输出高电平，第二、第三输出端输出低电平；
在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4关断，且开关管V2、开关管V3导通时，
M2路电压跟随器的输出电压UM2>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M1路电压跟随器的输出端电压UM1；则第一、第四输出端输出低电平，第二、第三输出端输出高电平；
进而在第一、第二、第三和第四输出端分别形成相应脉冲。
6.一种IGBT开关故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，在IGBT开关上选取四个测试点；
步骤S2，根据四个测试点的电压值判断IGBT开关中各开关管的工作状态。
7.根据权利要求6所述的IGBT开关故障检测方法，其特征在于，
IGBT开关包括：与母线并联的第一、第二单相半桥IGBT模块；
所述四个测试点为：位于母线正、负端分别设置测试点D、测试点G，以及在第一、第二单相半桥IGBT模块的相应输出端分别设置测试点M1、测试点M2。
8.根据权利要求7所述的IGBT开关故障检测方法，其特征在于，
所述步骤S2中根据四个测试点的采样电压判断IGBT开关中各开关管的工作状态的方法包括：
通过IGBT开关故障检测系统的四路输入端分别连接各路测试点，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
9.根据权利要求8所述的IGBT开关故障检测方法，其特征在于，
所述IGBT开关故障检测系统包括：母线降压电路、比较单元，以及与该比较单元相连的处理器模块；其中
所述处理器模块适于根据比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态。
10.根据权利要求9所述的IGBT开关故障检测方法，其特征在于，
所述母线降压电路包括：与各测试点分别相连的D路、M1路、G路及M2路母线电压采样电路和电压跟随器；
D路电压跟随器和G路电压跟随器的输出端分别连接一分压电阻的两端；
所述比较单元中包括：一次比较电路；
各路电压跟随器的输出端分别与一次比较电路中相应比较器相连，即
在一次比较电路中，
第一比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M1路电压跟随器的输出端；
第二比较器的反相端连接M1路电压跟随器的输出端，其同相端连接G路电压跟随器的输出端；
第三比较器的反相端连接D路电压跟随器的输出端，其同相端连接M2路电压跟随器的输出端；以及
第四比较器的反相端连接M2路电压跟随器的输出端，同相端连接G路电压跟随器的输出端。
11.根据权利要求10所述的IGBT开关故障检测方法，其特征在于，
所述比较单元中还包括：与一次比较电路相连的二次比较电路；
所述二次比较电路包括：四个二次比较器，各二次比较器的反相端均连接一高电平，及各同相端分别与第一、第二、第三和第四比较器的相应输出端相连；
各二次比较器的输出端分别连接处理器模块的相应输入端。
12.根据权利要求11所述的IGBT开关故障检测方法，其特征在于，
当IGBT开关正常工作时，比较单元的四路输出电压分别形成相应脉冲；即
通过IGBT开关故障检测系统的四路输入端分别连接各路测试点，以判断第一、第二单相半桥IGBT模块中各开关管的工作状态的方法包括：
在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4导通，且开关管V2、开关管V3关断时，
M1路电压跟随器的输出电压UM1>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M2路电压跟随器的输出端电压UM2，则第一、第四输出端输出高电平，第二、第三输出端输出低电平；
在第一、第二单相半桥IGBT模块中开关管V1、开关管V4关断，且开关管V2、开关管V3导通时，
M2路电压跟随器的输出电压UM2>D路电压跟随器的输出端电压UD1>G路电压跟随器的输出端电压UG1>M1路电压跟随器的输出端电压UM1；则第一、第四输出端输出低电平，第二、第三输出端输出高电平；
进而在第一、第二、第三和第四输出端分别形成相应脉冲。
13.根据权利要求12所述的IGBT开关故障检测方法，其特征在于，
所述处理器模块适于检测比较单元输出四路连续脉冲，若其中一输出端未输出脉冲，则判断该输出端所对应的开关管损坏；即
第一输出端无脉冲，则开关管V1损坏；
第二输出端无脉冲，则开关管V2损坏；
第三输出端无脉冲，则开关管V3损坏；
第四输出端无脉冲，则开关管V4损坏。
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