CN105807159B - 一种igbt功率模块单元带载检测方法 - Google Patents
一种igbt功率模块单元带载检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105807159B CN105807159B CN201610143202.0A CN201610143202A CN105807159B CN 105807159 B CN105807159 B CN 105807159B CN 201610143202 A CN201610143202 A CN 201610143202A CN 105807159 B CN105807159 B CN 105807159B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power module
- igbt
- current
- module unit
- igbt power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种IGBT功率模块单元带载检测方法,包括以下步骤:(A)设置功率模块单元测试指标与变流器整机一致;(B)控制系统采用电流霍尔检测功率模块单元的电流;(C)计算两个功率模块单元之间电流差值,当两电流差值大于设定的阀值,则断电开路触发对IGBT功率模块单元的保护。1)本发明的方法能够适用于风电变流器和光伏逆变器IGBT功率模块加载老化测试;2)控制方式实现简单,实施成本低;3)包括了电流霍尔验证,使得整个IGBT功率模块单元验证更加充分;4)IGBT功率单元测试指标与变流器整机测试效果一致,更能模拟现场IGBT的真实情况。
Description
技术领域
本发明涉及变流器,尤其是一种IGBT功率模块单元带载检测方法。
背景技术
IGBT功率模块单元作为变流器核心部件,其验证充分与否、性能好坏,很大程度决定了整机的可靠性,因此变流器厂家为降低整机功率模块失效率,一般采用搭建IGBT功率单元加载测试平台,功率模块在装配到变流器整机前,先进行功率模块带载测试,实现模块额定电流输出老化测试,完成对IGBT功率模块单元各部件的验证。
如图1所示,传统IGBT功率模块单元加载测试平台是使用两个半桥IGBT模块形成一个H桥,两模块正母线连接在一起,负母线连接在一起,并且分别接入直流源正、负端,两个桥臂输出使用单相电抗相连,即单相电抗作为H桥负载。风电变流器整机实际运行工况下,直流电压约为1100V左右,调制比一般为0.75左右。而在IGBT功率单元测试平台,使用电抗作为模块输出负载,一般为几百微亨,等效工频电阻约几十毫欧姆,采用SPWM控制策略,两个半桥调制波采用50HZ正弦波,且相角互差120°,因此只需要很小的调制比就可以达到额定电流,调制比大约只有0.05左右,而调制比的大小将影响PWM脉冲占空比及IGBT开关损耗等,传统IGBT功率单元测试方法无法完全反应整机情况,另外,传统IGBT功率模块单元加载测试平台采用的调制比范围为0~1,调制比过于接近于0或1,均会导致PWM脉冲过窄,占空过小的问题,通常采用的方式降低直流电压等级,以此达到提高调制比的目的,因此IGBT功率单元测试直流电压与变流器整机运行差距较大。
再者,IGBT内部集成封装了电流霍尔,在变流器整机运行时,该电流霍尔需要参与电流闭环控制,若其失效将会引起IGBT过流,严重的话甚至引起IGBT爆炸,而传统的IGBT功率单元测试采用的是开环控制策略,对电流霍尔性能没有得到验证,增加了变流器整机失效的风险。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种采用半闭环控制策略以解决功率模块电流霍尔无法得到充分验证问题的IGBT功率模块单元带载检测方法。
本发明采用的技术方案是:
一种IGBT功率模块单元带载检测方法,包括以下步骤:(A)设置功率模块单元测试指标与变流器整机一致;(B)控制系统采用电流霍尔检测功率模块单元的电流;(C)计算两个功率模块单元之间电流差值,当两电流差值大于设定的阀值,则断电开路触发对IGBT功率模块单元的保护。
所述功率模块单元测试指标包括IGBT直流电压Vdc = 1100V,负载电抗L=250uH,IGBT额定电流IIGBT =1000A,A相模块调制波为;B相调制波为,其中m是调制比,=15°,即A、B两相调制波相差15°。
本发明的有益效果:
1)本发明的方法能够适用于风电变流器和光伏逆变器IGBT功率模块加载老化测试;2)控制方式实现简单,实施成本低;3)包括了电流霍尔验证,使得整个IGBT功率模块单元验证更加充分;4)IGBT功率单元测试指标与变流器整机测试效果一致,更能模拟现场IGBT的真实情况。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是IGBT功率模块单元检测的电路拓扑图。
具体实施方式
本发明的电路拓扑结构仍然基于传统IGBT功率模块单元,改进点在于软件控制策略,因此,以下阐述本发明奥义时仍然与图1的拓扑结构相结合。
(A)功率模块单元测试指标与变流器整机基本一致。
IGBT直流电压Vdc = 1100V,负载电抗L=250uH,IGBT额定电流IIGBT =1000A。采用SPWM调制方式。
A相模块调制波为;
B相调制波为,其中m是调制比,=15°。
即A、B两相调制波相差15°,所以电抗负载电压为:
电抗负载工频等效电阻:
电抗负载压降:。
所以根据已知参数可得出调制比,与变流器整机测试数值基本一致,性能指标如模块母线电压等级、IGBT开关损耗、PWM脉冲宽度、等更符合变流器整机实际运行工况。
(B)控制系统采用电流霍尔检测功率模块单元的电流;
IGBT功率电压调制采用SPWM开环调制方式,但是在控制系统中增加两个IGBT功率模块单元的电流检测功能(利用本身的电流霍尔),实现每个模块电流计量和过流保护;
(C)计算两个功率模块单元之间电流差值,当两电流差值大于设定的阀值,则断电开路触发对IGBT功率模块单元的保护。理论上这两个模块电流完全一致,当两电流差值大于一阀值,则触发保护,其中阀值设定可以小一些。通过两模块电流差值保护一定程度上实现了电流闭环控制,实现了IGBT功率单元测试对电流霍尔的验证。
以上所述仅为本发明的优先实施方式,本发明并不限定于上述实施方式,只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种IGBT功率模块单元带载检测方法,其中,IGBT功率模块单元由两个半桥IGBT模块形成一个H桥,两个半桥IGBT模块的正母线连接在一起,负母线连接在一起,并且分别接入直流源正、负端,两个半桥IGBT模块的输出使用单相电抗相连,其特征在于:包括以下步骤:(A)设置功率模块单元测试指标与变流器整机一致;(B)控制系统采用电流霍尔检测两个半桥IGBT模块的输出电流;(C)计算两个半桥IGBT模块之间电流差值,当两电流差值大于设定的阀值,则断电开路,触发对IGBT功率模块单元的保护;所述功率模块单元测试指标包括IGBT直流电压Vdc=1100V,负载电抗L=250uH,IGBT额定电流IIGBT=1000A,A相模块调制波为B相调制波为其中m是调制比,θ=15°,即A、B两相调制波相差15°。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610143202.0A CN105807159B (zh) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | 一种igbt功率模块单元带载检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610143202.0A CN105807159B (zh) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | 一种igbt功率模块单元带载检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105807159A CN105807159A (zh) | 2016-07-27 |
CN105807159B true CN105807159B (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=56468323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610143202.0A Active CN105807159B (zh) | 2016-03-14 | 2016-03-14 | 一种igbt功率模块单元带载检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105807159B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109742934B (zh) * | 2019-01-22 | 2020-09-25 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种基于双调制波的功率器件开路故障容错控制方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202748418U (zh) * | 2012-07-20 | 2013-02-20 | 廊坊英博电气有限公司 | 一种h桥满功率测试装置 |
CN103439617A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-11 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种h桥电路的功率模块并联测试方法 |
CN204302422U (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-29 | 北京天诚同创电气有限公司 | 风电变流器的igbt的故障检测装置及故障保护装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0836019A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Sony Tektronix Corp | 特性測定装置 |
-
2016
- 2016-03-14 CN CN201610143202.0A patent/CN105807159B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202748418U (zh) * | 2012-07-20 | 2013-02-20 | 廊坊英博电气有限公司 | 一种h桥满功率测试装置 |
CN103439617A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-11 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种h桥电路的功率模块并联测试方法 |
CN204302422U (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-29 | 北京天诚同创电气有限公司 | 风电变流器的igbt的故障检测装置及故障保护装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
级联SVG逆变器的IGBT开路故障诊断研究;韩丽等;《电测与仪表》;20141125;第51卷(第22期);35-39 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105807159A (zh) | 2016-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102882227B (zh) | 高功率光伏并网逆变器 | |
CN102072997B (zh) | 一种校验主变互投方式的备自投逻辑测试方法 | |
CN104714132A (zh) | 柔性直流输电变流器性能测试平台及其控制方法 | |
CN102480142A (zh) | 电池组并联充电装置及其并联充电方法 | |
CN104298221A (zh) | 三相全桥开关电路故障检测方法和装置 | |
CN203981788U (zh) | 一种光伏并网逆变器自动检测装置 | |
CN104914340B (zh) | 柔性直流输电换流阀全控型器件过流关断试验系统及方法 | |
CN103616584B (zh) | 一种变频器测试平台及变频器测试平台的调试方法 | |
US11726133B2 (en) | Energy storage system and insulation detection method therefor | |
CN104034984A (zh) | 一种柔性直流输电运行试验中工程阀组件的短路试验方法 | |
CN104035027A (zh) | 利用背靠背回路试验系统进行阀组件运行型式试验的方法 | |
CN103928918B (zh) | 一种变压型高压直流断路器短路故障的切除系统及方法 | |
CN112034322A (zh) | 一种mmc功率模块晶闸管过压旁路试验回路和试验方法 | |
CN205790256U (zh) | 一种可级联的动力电池组安全保护模块 | |
CN105807159B (zh) | 一种igbt功率模块单元带载检测方法 | |
CN203340017U (zh) | 大功率无刷双馈电动机变频调速系统 | |
CN206584019U (zh) | 一种双电源自动转换开关试验电路与一种电气系统 | |
CN104767169A (zh) | 基于Buck-Boost变换器拓扑的高压直流断路器及其切除故障的方法 | |
CN105932344A (zh) | 一种可级联的动力电池组安全保护模块 | |
CN204205576U (zh) | 一种t接线路差动保护装置 | |
CN106199306B (zh) | 一种用于对回路状态监测装置进行检验的系统和方法 | |
CN205015420U (zh) | 一种辅机高低电压穿越能力检验平台 | |
CN211046731U (zh) | 一种无负荷计量回路自动检测设备的测试源 | |
CN204790352U (zh) | 一种能消除直流分量的功率型数模混合仿真系统 | |
TWI445986B (zh) | Test system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |