CN112098800B - 一种dab双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法 - Google Patents

一种dab双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112098800B
CN112098800B CN202011235726.5A CN202011235726A CN112098800B CN 112098800 B CN112098800 B CN 112098800B CN 202011235726 A CN202011235726 A CN 202011235726A CN 112098800 B CN112098800 B CN 112098800B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dab
voltage differential
time
precision
differential probe
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
Application number
CN202011235726.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112098800A (zh
Inventor
任皓妍
马磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN202011235726.5A priority Critical patent/CN112098800B/zh
Publication of CN112098800A publication Critical patent/CN112098800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112098800B publication Critical patent/CN112098800B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2601—Apparatus or methods therefor

Abstract

本发明公开了一种DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法，具体为：搭建DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定装置，该装置包括高精度电压差分探头一、高精度电压差分探头二、高精度原边电压差分探头、非接触电流探头、中央计算机构、无线模块和上位机；采集电参量，根据此时测量得到的电气参量计算DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子Ω；最后进行定域评判；本发明能在线的有效评定DAB内设备晶体管死区时间是否在可控范围内，晶体管开断控制的连贯性，死区时间的长短，开断时间的衔接的优劣程度；能够在线检测DAB运行过程中是否存在故障、是否稳定可靠运行。

Description

一种DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法
技术领域
本发明属于开关变换器检测评定技术领域，尤其涉及一种DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法。
背景技术
高频双有源DC-DC变换器，又称DAB，是电力电子变压器中非常重要的组成部分，其控制方法、控制精度、开断速度，一直是电力电子变压器、电能变换领域研究的重点。DAB主要由驱动电路控制晶体管实现开断衔接，完成逆变、升降压、整流的工作，因此晶体管的开关时机，晶体管的开断速度，其抗干扰能力，将直接决定输出电能是否符合要求。晶体管在开通与关断过程中会受到机械振动、控制延迟、寄生电容、环境温度等各方面因素的影响，导致其开通与关断时间与控制预期存在区别，开断时间相邻的晶体管的开通与关断如果不能有效地跟随预期，将轻则导致输出电能波形畸变，重则导致功率反向传输，损坏前向设备。因此，亟需一个对于DAB内晶体管前后开断时间衔接匹配程度的检测评估设备，对DAB的功率传输效率、运行稳定程度、故障与否进行定性评判。
发明内容
为实现对DAB晶体管通断时间波动进行在线监测评判，本发明提供一种DAB双体闸管时频衔接匹配度在线评定方法。
本发明的一种DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法，具体步骤为：
步骤1：搭建DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定装置。
装置包括高精度电压差分探头一、高精度电压差分探头二、高精度原边电压差分探头、非接触电流探头、中央计算机构、无线模块和上位机。
高精度电压差分探头一、高精度电压差分探头二分别电连接DAB两开断时间临近的IGBT驱动极，高精度电压差分探头一连接将关断IGBT的驱动极，高精度电压差分探头二连接将开通IGBT的驱动极。
非接触电流探头环接在原边输入端，实时测量DAB原边电流值。
高精度原边电压差分探头电连接在DAB原边，实时测量DAB原边输入电压值。
中央计算机构外接高精度电压差分探头一、高精度电压差分探头二、高精度原边电压差分探头和非接触电流探头，并与无线模块桥接，配合匹配度算法计算双晶体管时频衔接匹配程度。
无线模块桥接中央计算机构与上位机通讯交换信息。
步骤2：进行DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定，采集外接的高精度电压差分探头一、高精度电压差分探头二、高精度原边电压差分探头和非接触电流探头返回的电参量。
步骤3：根据此时测量得到的电气参量计算DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子Ω：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
式中，T 1为将关断IGBT驱动端高电平开始下降的时间，Ω为DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子，T ml 为将关断IGBT驱动端平波电压平台持续时间，T为测量得到的总操作间隙时间，I Ps 为非接触电流探头返回的将关断IGBT的电平下降时的原边电流瞬时值，U xj 为高精度电压差分探头一测得的将关断IGBT的电平下降时的瞬时电压，U cypt 为将关断IGBT处于平波电压平台时高精度电压差分探头一所测瞬时电压，U lkpt 为将关断IGBT离开平波电压平台时高精度电压差分探头二返回的瞬时电压，U iymax为最大原边输入电压，t s 为IGBT开断起始时间，I G (t)为t时刻非接触电流探头返回的原边电流瞬时值，U iy为原边输入电压瞬时值，t e 为IGBT开断完成时间，t为测量时刻。
步骤4：对计算得到的DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子进行定域评判：
若Ω∈[0,0.5]，则评定为良好衔接；若Ω∈(0.5,1]，则评定为衔接受阻；若Ω∈(1,+∞)，则评定为开断失控。
本发明的有益技术效果为：
本发明能在线有效评定DAB内设备晶体管死区时间是否在可控范围内，晶体管开断控制的连贯性，死区时间的长短，开断时间衔接的优劣程度；能够在线检测DAB运行过程中是否存在故障，是否稳定可靠运行。
附图说明
图1为本发明DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方法对于本发明做进一步详细说明。
本发明的一种DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法，具体步骤为：
步骤1：连接DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定装置。
DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定装置如图1所示，包括高精度电压差分探头一1、高精度电压差分探头二2、高精度原边电压差分探头3、非接触电流探头4、中央计算机构5、无线模块6、上位机7。
所述高精度电压差分探头一1、高精度电压差分探头二2分别电连接DAB两开断时间临近的IGBT驱动极，高精度电压差分探头一1连接将关断IGBT的驱动极，高精度电压差分探头二2连接将开通IGBT的驱动极。
所述非接触电流探头4环接在原边输入端，实时测量DAB原边电流值。
所述高精度原边电压差分探头3电连接在DAB原边，实时测量DAB原边输入电压值。
所述中央计算机构5外接高精度电压差分探头一1、高精度电压差分探头二2、高精度原边电压差分探头3、非接触电流探头4，并与无线模块6桥接，配合匹配度算法计算双晶体管时频衔接匹配程度。
所述无线模块6桥接中央计算机构5与上位机7通讯交换信息。
步骤2：进行DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定，采集外接的高精度电压差分探头一1、高精度电压差分探头二2、高精度原边电压差分探头3、非接触电流探头4返回的电参量。
步骤3：根据此时测量得到的电气参量计算DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子：
Figure 898998DEST_PATH_IMAGE001
Figure 284980DEST_PATH_IMAGE002
Figure 799138DEST_PATH_IMAGE004
式中，T 1为将关断IGBT驱动端高电平开始下降的时间，Ω为DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子，T ml 为将关断IGBT驱动端平波电压平台持续时间，T为测量得到的总操作间隙时间，I Ps 为非接触电流探头4返回的将关断IGBT的电平下降时的原边电流瞬时值，U xj 为高精度电压差分探头一1测得的将关断IGBT的电平下降时的瞬时电压，U cypt 为将关断IGBT处于平波电压平台时高精度电压差分探头一1所测瞬时电压，U lkpt 为将关断IGBT离开平波电压平台时高精度电压差分探头二2返回的瞬时电压，U iymax为最大原边输入电压，t s 为IGBT开断起始时间，I G (t)为t时刻非接触电流探头4返回的原边电流瞬时值，U iy为原边输入电压瞬时值，t e 为IGBT开断完成时间，t为测量时刻；
如此每过一个开断周期，设备都会返回所测开断死区的评判因子Ω。
步骤4：对计算得到的DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子进行定域评判：
若Ω∈[0,0.5]，则评定为良好衔接；若Ω∈(0.5,1]，则评定为衔接受阻；若Ω∈(1,+∞)，则评定为开断失控。

Claims (1)

1.一种DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：搭建时频衔接匹配度在线评定装置，该装置包括高精度电压差分探头一（1）、高精度电压差分探头二（2）、高精度原边电压差分探头（3）、非接触电流探头（4）、中央计算机构（5）、无线模块（6）和上位机（7）；
所述高精度电压差分探头一（1）、高精度电压差分探头二（2）分别电连接DAB两开断时间临近的IGBT驱动极，高精度电压差分探头一（1）连接将关断IGBT的驱动极，高精度电压差分探头二（2）连接将开通IGBT的驱动极；
所述非接触电流探头（4）环接在原边输入端，实时测量DAB原边电流值；
所述高精度原边电压差分探头（3）电连接在DAB原边，实时测量DAB原边输入电压值；
所述中央计算机构（5）外接高精度电压差分探头一（1）、高精度电压差分探头二（2）、高精度原边电压差分探头（3）、非接触电流探头（4），并与无线模块（6）桥接，配合匹配度算法计算双晶体管时频衔接匹配程度；
所述无线模块（6）桥接中央计算机构（5）与上位机（7）通讯交换信息；
第二步：进行DAB双晶体管时频衔接匹配度在线评定，采集外接的高精度电压差分探头一（1）、高精度电压差分探头二（2）、高精度原边电压差分探头（3）、非接触电流探头（4）返回的电参量；
第三步：根据此时测量得到的电参量计算DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子Ω：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE006
式中，T 1为将关断IGBT驱动端高电平开始下降的时间，Ω为DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子，T ml 为将关断IGBT驱动端平波电压平台持续时间，T为测量得到的总操作间隙时间，I Ps 为非接触电流探头（4）返回的将关断IGBT的电平下降时的原边电流瞬时值，U xj 为高精度电压差分探头一（1）测得的将关断IGBT的电平下降时的瞬时电压，U cypt 为将关断IGBT处于平波电压平台时高精度电压差分探头一（1）所测瞬时电压，U lkpt 为将关断IGBT离开平波电压平台时高精度电压差分探头二（2）返回的瞬时电压，U iymax为最大原边输入电压，t s 为将关断IGBT的开断起始时间，I G (t)为t时刻非接触电流探头（4）返回的原边电流瞬时值，U iy为原边输入电压瞬时值，t e 为将开通IGBT的开断完成时间，t为测量时刻；
第四步，对计算得到的DAB双晶体管时频衔接匹配度评定因子进行定域评判：
若Ω∈[0,0.5]，则评定为良好衔接；若Ω∈(0.5,1]，则评定为衔接受阻；若Ω∈(1,+∞)，则评定为开断失控。
CN202011235726.5A 2020-11-09 2020-11-09 一种dab双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法 Active CN112098800B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011235726.5A CN112098800B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种dab双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011235726.5A CN112098800B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种dab双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112098800A CN112098800A (zh) 2020-12-18
CN112098800B true CN112098800B (zh) 2021-02-05

Family

ID=73784963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011235726.5A Active CN112098800B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种dab双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112098800B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6912144B1 (en) * 2004-08-19 2005-06-28 International Rectifier Corporation Method and apparatus for adjusting current amongst phases of a multi-phase converter
JP5169151B2 (ja) * 2007-11-02 2013-03-27 株式会社豊田自動織機 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
US8754635B2 (en) * 2011-06-14 2014-06-17 Infineon Technologies Ag DC decoupled current measurement
DE102015204519B4 (de) * 2015-03-12 2019-01-03 Dialog Semiconductor (UK) Ltd Genaue Stromerfassungsschaltung und Verfahren zur genauen Stromerfassung
CN104933308B (zh) * 2015-06-16 2018-07-20 工业和信息化部电子第五研究所 面向国产军用igbt模块的可靠性评估方法
CN204925331U (zh) * 2015-09-17 2015-12-30 湘潭电机股份有限公司 一种igbt功率单元双脉冲开关性能测试装置
CN106291310A (zh) * 2016-10-12 2017-01-04 天津大学 一种利用双脉冲技术测试igbt动态开关特性的测试方法及装置
CN107395016B (zh) * 2017-08-23 2019-10-25 成都芯源系统有限公司 用于升降压变换器的电流检测电路及集成电路
EP3518421A1 (de) * 2018-01-30 2019-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Schutz eines in einem schaltbetrieb betriebenen feldeffekttransistors vor einem überlaststrom
CN109787483B (zh) * 2019-01-29 2021-06-18 北方工业大学 电容器纹波测试用电源的控制方法以及电容器纹波测试用电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN112098800A (zh) 2020-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102156253B (zh) 一种igbt模块的双脉冲试验方法
CN102104318B (zh) 用于电功率转换电路的驱动器件
CN102879726A (zh) 一种igbt模块性能检测装置及方法
CN100501433C (zh) 大功率半导体管测试方法及装置
CN106714367B (zh) 恒流电路及其恒流控制器
CN108828422A (zh) 雪崩耐量测试电路
CN105785133A (zh) 一种双路光伏逆变器的对地绝缘电阻检测电路、方法及装置
CN112098800B (zh) 一种dab双晶体管时频衔接匹配度在线评定方法
CN104991113A (zh) 应用于高频开关电源中的过零检测电路
CN207490887U (zh) Igbt高频软开关驱动厚膜
CN104901574A (zh) 桥式电路及其短路保护方法
CN101888188B (zh) 用于控制功率变换器的装置和方法
CN112285476A (zh) 一种基于定量分析的交流充电桩短路保护测试电路及方法
CN113063982B (zh) 一种超级电容器模组脉冲放电的电流测试装置
CN113848445A (zh) 一种基于Vce的SST中IGBT短路断路故障监测方法
CN210665882U (zh) 一种便携式回路电阻测试仪
CN114221451A (zh) 用于无线电能传输系统的品质因素确定设备和方法
CN117929898A (zh) 一种柔性直流输电换流阀功率模块箝位电路动作损耗测量方法及装置
CN109067391A (zh) 一种用于谐振电路的大功率电流控制型负电阻
CN220775369U (zh) 一种交变电流瞬时采样及过流短路保护电路
CN115389900B (zh) 基于SiC MOSFET的浪涌电流测试电路及充放电方法
CN211720467U (zh) 一种开关电源中功率mos管的保护电路
TWI756891B (zh) 降壓-升壓變換器
CN218102977U (zh) 供电电路以及电子设备
CN219018679U (zh) 一种开关电源中输出负压采样线路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant