CN115754657A - 一种串联式功率模块测试系统及测试方法 - Google Patents
一种串联式功率模块测试系统及测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115754657A CN115754657A CN202211481253.6A CN202211481253A CN115754657A CN 115754657 A CN115754657 A CN 115754657A CN 202211481253 A CN202211481253 A CN 202211481253A CN 115754657 A CN115754657 A CN 115754657A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power module
- measuring unit
- current
- collected
- module
- 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.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 104
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 62
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 54
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
本发明公开一种串联式功率模块测试系统及测试方法,所述串联式功率模块测试系统包括待测串联式功率模块、电流源、第一电流互感器、控制单元和测量单元;所述串联式功率模块包括桥式电路、第一电容、第一晶闸管、第一旁路开关、整流电路、电源板卡和控制板卡。此种测试系统测试原理简单可靠,成本低廉,自动化程度高,适用于串联式功率模块的出厂测试、现场检测和故障检修。本发明还公开一种串联式功率模块测试系统的测试方法。
Description
技术领域
本申请属于电力电子领域,特别涉及一种串联式功率模块测试系统及测试方法。
背景技术
随着电力电子技术在电力系统中的应用和发展,电力电子设备向着高压大容量模块化方向发展,尤其在链式静止无功发生器和柔性直流输电系统等领域得到广泛的应用。在大容量大功率电力电子变流技术领域,为了提升换流器的传输能力,通常采用链式多电平技术,即通过大量功率子模块串联的方式解决电压应力的问题。
换流器由大量功率模块串联而成,功率模块在厂内测试时需要对其进行详细完备的功能测试,以提高测试效率和准确性,在现场运行发生故障时,需要对其进行快速简便的现场功能测试,以确定故障点,同时在检修好后需要对其进行专项的性能测试,以确定是否可以投入使用。
目前功率模块功能测试主要依靠辅助电源、万用表等工具进行,这些工具自动化程度低,且测试的快速性和准确性不能兼顾,测试方法并不成熟,测试手段比较单一,因此需要稳定可靠的测试系统及其试验方法,提高测试的快速性和准确性,本案正是基于一种串联式功率模块的功能测试需求产生。
发明内容
本申请的目的,在于提供一种串联式功率模块测试系统及测试方法,以适应在大功率变流器、柔性交直流输电系统中应用的功率模块的出厂测试、现场检测和故障检修的需要。
为了达成上述目的,本申请的解决方案是:
作为本申请的第一方面你,提出了一种串联式功率模块测试系统:包括待测串联式功率模块、电流源、第一电流互感器、控制单元和测量单元;其中:
所述串联式功率模块包括由4个功率半导体器件组成的桥式电路、第一电容、第一晶闸管、第一旁路开关、整流电路、电源板卡和控制板卡;
所述第一电容并联于桥式电路的输入端;所述第一晶闸管并联于桥式电路的输出端;所述第一旁路开关并联于桥式电路的输出端;
所述第一电流互感器原边串联在功率模块输出端,副边与整流电路交流侧输入相连;所述整流电路输出的直流侧连接电源板卡,为电源板卡供电;所述电源板卡连接控制板卡,用于为控制板卡供电;
所述电流源与待测串联式功率模块输出端连接;所述控制单元分别通过发送光纤和接收光纤连接待测串联式功率模块的控制板卡,通过控制板卡下发控制信号给待测功率模块并接收功率模块的回报信号;所述测量单元与待测串联式功率模块输出端连接,检测该功率模块的输出端电流,同时与该功率模块第一电容两端连接,检测第一电容电压,并将检测的电流和电压发送给控制单元。
一些实施例中,所述桥式电路中的所述4个功率半导体器件两两串联构成两个串联支路,所述两个串联支路再并联连接,所述并联连接的连接点作为桥式电路的输入端同时也是所述待测串联式功率模块的输入端,所述串联支路的中点作为桥式电路的输出端同时也是所述待测串联式功率模块的输出端。
一些实施例中,电流源为直流源。
一些实施例中,所述控制单元包括旁路开关分合闸功能测试模块、晶闸管开通关断功能测试模块和功率半导体器件开通关断功能测试模块;
所述旁路开关分合闸功能测试模块,用于根据第一旁路开关分合闸前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别第一旁路开关分合闸是否正常;
所述晶闸管开通关断功能测试模块,用于根据第一晶闸管开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别第一晶闸管开通关断是否正常;
所述功率半导体器件开通关断功能测试模块,用于根据4个功率半导体器件开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别功率半导体器件是否正常开通关断。
一些实施例中,所述旁路开关分合闸功能测试模块,具体根据当功率模块第一旁路开关为合闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;而当功率模块第一旁路开关为分闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化,利用测量单元在第一旁路开关分合闸前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别第一旁路开关分合闸是否正常。
一些实施例中,所述晶闸管开通关断功能测试模块,具体根据当功率模块第一晶闸管开通的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块第一晶闸管关断的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化,利用测量单元在第一晶闸管开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别第一晶闸管开通关断是否正常。
一些实施例中,所述功率半导体器件开通关断功能测试模块,具体根据当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个上管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块两个下管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变,利用测量单元在4个功率半导体器件开通关断前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别4个功率半导体器件是否正常开通关断。
一些实施例中,所述电流源、控制单元和测量单元集成在一个物理装置,或者是为分立式物理装置。
作为本申请的第二方面,提出了一种串联式功率模块测试系统的测试方法,包括如下步骤:
(1)第一旁路开关合闸;
(2)电流源启动,输出额定电流,第一电流互感器为功率模块控制板卡供电;
(3)控制单元完成测试系统自检后,下发功率模块第一旁路开关分合闸命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(4)控制单元下发功率模块中功率半导体器件的2个上管开通命令和关断命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(5)控制单元下发功率模块中功率半导体器件的2个下管开通命令和关断命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(6)控制单元下发功率模块第一晶闸管开通命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(7)测试系统完成测试后,控制单元实时显示测试结果,断开电流源;
所述步骤(3)、(4)、(5)、(6)的顺序不固定,允许调换。
一些实施例中,所述步骤(3)中测量值是否异常的依据是:当功率模块第一旁路开关为合闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;而当功率模块第一旁路开关为分闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
一些实施例中,所述步骤(4)中测量值是否异常的依据是:当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个上管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
一些实施例中,所述步骤(5)中测量值是否异常的依据是:当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个下管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
一些实施例中,所述步骤(6)中测量值是否异常的依据是:当功率模块第一晶闸管开通的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块第一晶闸管关断的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
与现有技术相比,本申请的有益效果是:本申请的测试系统为待测试功率模块提供测试电流源,通过功率模块自带的电流互感器和整流桥从电流源取电,为功率模块的板卡供电,相比一些现有的技术方案,去除了常规串联式功率模块测试系统的外接供电电源,使系统的复杂度大大降低。成套测试系统体积小、重量低、便于携带,与待测功率模块连接线缆少、原理简单可靠、成本低廉、自动化程度高,适用于串联式功率模块的出厂测试、现场检测和故障检修。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以如这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种串联式功率模块测试系统示意图。
图2是本申请实施例提供的测试方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应当理解,本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
图1所示为本申请实施例提供的一种串联式功率模块测试系统。包括待测串联式功率模块、电流源S、第一电流互感器TA1、控制单元C和测量单元M。其中,串联式功率模块包括:桥式电路、第一电容C1、第一晶闸管S1、第一旁路开关K1、整流电路、电源板卡和控制板卡。桥式电路包括4个功率半导体器件T1、T2、T3和T4,所述4个功率半导体器件两两串联构成两个串联支路,其中T1和T2串联,T3和T4串联,两个串联支路再并联连接,并联连接的连接点Y1和Y2作为桥式电路的输入端,串联支路的中点即T1和T2的连接点以及T3和T4的连接点作为桥式电路的输出端其引出点X1、X2同时也是待测串联式功率模块的输出端;第一电容C1并联于桥式电路的输入端;第一晶闸管S1并联于桥式电路的输出端;所述第一旁路开关K1并联于桥式电路的输出端。第一电流互感器TA1原边串联在功率模块输出端,副边与整流电路交流侧输入端相连;所述整流电路输出的直流端连接电源板卡,为电源板卡供电;电源板卡连接控制板卡,用于为控制板卡供电。所述电流源S与待测串联式功率模块输出端连接;所述控制单元C分别通过发送光纤和接收光纤连接待测串联式功率模块的控制板卡,通过控制板卡下发控制信号给待测功率模块并接收功率模块的回报信号;所述测量单元M与待测串联式功率模块输出端连接,检测该功率模块的输出端电流,同时与该功率模块第一电容两端连接,检测第一电容电压,并将检测的电流和电压发送给控制单元C。
一些实施例中,电流源可以为直流源。
一些实施例中,电流源、控制单元和测量单元可以集成在一个物理装置中,也可以分别为分立式物理装置。
一些实施例中,控制单元包括旁路开关分合闸功能测试模块、晶闸管开通关断功能测试模块和功率半导体器件开通关断功能测试模块。旁路开关分合闸功能测试模块用于根据第一旁路开关分合闸前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别第一旁路开关分合闸是否正常。晶闸管开通关断功能测试模块用于根据第一晶闸管开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别第一晶闸管开通关断是否正常。功率半导体器件开通关断功能测试模块用于根据4个功率半导体器件开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别功率半导体器件是否正常开通关断。
优选地实施例中,旁路开关分合闸功能测试模块具体根据当功率模块第一旁路开关为合闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;而当功率模块第一旁路开关为分闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化,利用测量单元在第一旁路开关分合闸前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别第一旁路开关分合闸是否正常。
优选地实施例中,晶闸管开通关断功能测试模块具体根据当功率模块第一晶闸管开通的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块第一晶闸管关断的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化,利用测量单元在第一晶闸管开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别第一晶闸管开通关断是否正常。
优选地实施例中,功率半导体器件开通关断功能测试模块具体根据当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个上管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块两个下管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变,利用测量单元在4个功率半导体器件开通关断前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别4个功率半导体器件是否正常开通关断。
如图2所示为本申请实施例提供的与上述串联式功率模块测试系统相对应的测试方法,包括如下步骤:
S100:第一旁路开关合闸。
S200:电流源启动,输出额定电流,第一电流互感器为功率模块控制板卡供电。
S300:控制单元完成测试系统自检后,下发功率模块第一旁路开关分合闸命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转。
S400:控制单元下发功率模块中功率半导体器件的2个上管开通命令和关断命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转。
S500:控制单元下发功率模块中功率半导体器件的2个下管开通命令和关断命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转。
S600:控制单元下发功率模块第一晶闸管开通命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转。
S700:测试系统完成测试后,控制单元实时显示测试结果,断开电流源。
本实施例中,步骤S300、S400、S500、S600的执行顺序不固定,可以进行次序调换。
优选地实施例中,步骤S300中测量值是否异常的依据是:当功率模块第一旁路开关为合闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;而当功率模块第一旁路开关为分闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
优选地实施例中,步骤S400中测量值是否异常的依据是:当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个上管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
优选地实施例中,步骤S500中测量值是否异常的依据是:当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个下管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
优选地实施例中,步骤S600中测量值是否异常的依据是:当功率模块第一晶闸管开通的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块第一晶闸管关断的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时,本领域技术人员依据本申请的思想,基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处,都属于本申请保护的范围。综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (13)
1.一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:包括待测串联式功率模块、电流源、第一电流互感器、控制单元和测量单元;其中:
所述串联式功率模块包括由4个功率半导体器件组成的桥式电路、第一电容、第一晶闸管、第一旁路开关、整流电路、电源板卡和控制板卡;
所述第一电容并联于桥式电路的输入端;所述第一晶闸管并联于桥式电路的输出端;所述第一旁路开关并联于桥式电路的输出端;
所述第一电流互感器原边串联在功率模块输出端,副边与整流电路交流侧输入相连;所述整流电路输出的直流侧连接电源板卡,为电源板卡供电;所述电源板卡连接控制板卡,用于为控制板卡供电;
所述电流源与待测串联式功率模块输出端连接;所述控制单元分别通过发送光纤和接收光纤连接待测串联式功率模块的控制板卡,通过控制板卡下发控制信号给待测功率模块并接收功率模块的回报信号;所述测量单元与待测串联式功率模块输出端连接,检测该功率模块的输出端电流,同时与该功率模块第一电容两端连接,检测第一电容电压,并将检测的电流和电压发送给控制单元。
2.如权利要求1所述的一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:所述桥式电路中的所述4个功率半导体器件两两串联构成两个串联支路,所述两个串联支路再并联连接,所述并联连接的连接点作为桥式电路的输入端同时也是所述待测串联式功率模块的输入端,所述串联支路的中点作为桥式电路的输出端同时也是所述待测串联式功率模块的输出端。
3.如权利要求1所述的一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:电流源为直流源。
4.如权利要求1所述的一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:所述控制单元包括旁路开关分合闸功能测试模块、晶闸管开通关断功能测试模块和功率半导体器件开通关断功能测试模块;
所述旁路开关分合闸功能测试模块,用于根据第一旁路开关分合闸前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别第一旁路开关分合闸是否正常;
所述晶闸管开通关断功能测试模块,用于根据第一晶闸管开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别第一晶闸管开通关断是否正常;
所述功率半导体器件开通关断功能测试模块,用于根据4个功率半导体器件开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别功率半导体器件是否正常开通关断。
5.如权利要求4所述的一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:所述旁路开关分合闸功能测试模块,具体根据当功率模块第一旁路开关为合闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;而当功率模块第一旁路开关为分闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化,利用测量单元在第一旁路开关分合闸前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别第一旁路开关分合闸是否正常。
6.如权利要求4所述的一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:所述晶闸管开通关断功能测试模块,具体根据当功率模块第一晶闸管开通的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块第一晶闸管关断的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化,利用测量单元在第一晶闸管开通关断前后采集到的功率模块输出端电流和第一电容电压的变化判别第一晶闸管开通关断是否正常。
7.如权利要求4所述的一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:所述功率半导体器件开通关断功能测试模块,具体根据当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个上管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块两个下管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变,利用测量单元在4个功率半导体器件开通关断前后采集到的模块电流和第一电容电压的变化判别4个功率半导体器件是否正常开通关断。
8.如权利要求1所述的一种串联式功率模块测试系统,其特征在于:所述电流源、控制单元和测量单元集成在一个物理装置,或者是为分立式物理装置。
9.基于如权利要求1所述的一种串联式功率模块测试系统的测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)第一旁路开关合闸;
(2)电流源启动,输出额定电流,第一电流互感器为功率模块控制板卡供电;
(3)控制单元完成测试系统自检后,下发功率模块第一旁路开关分合闸命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(4)控制单元下发功率模块中功率半导体器件的2个上管开通命令和关断命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(5)控制单元下发功率模块中功率半导体器件的2个下管开通命令和关断命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(6)控制单元下发功率模块第一晶闸管开通命令,控制单元判断接收到的功率模块回报的控制命令和状态信息,以及测量单元的测量值作为测试判断依据并实时显示,若未收到回报控制命令、接收到异常状态信息或者测量值有异常则判断待测功率模块故障,立即封锁脉冲并提示故障信息,若无异常,则继续流转;
(7)测试系统完成测试后,控制单元实时显示测试结果,断开电流源;
所述步骤(3)、(4)、(5)、(6)的顺序不固定,允许调换。
10.基于如权利要求9所述的测试方法,其特征在于,所述步骤(3)中测量值是否异常的依据是:当功率模块第一旁路开关为合闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;而当功率模块第一旁路开关为分闸状态的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
11.如权利要求9所述的测试方法,其特征在于:所述步骤(4)中测量值是否异常的依据是:当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个上管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
12.如权利要求9所述的测试方法,其特征在于:所述步骤(5)中测量值是否异常的依据是:当4个功率半导体器件驱动脉冲闭锁的时候,测量单元采集到的模块电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;当功率模块两个下管功率半导体器件驱动脉冲开通的时候,测量单元采集到的模块电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
13.如权利要求9所述的测试方法,其特征在于:所述步骤(6)中测量值是否异常的依据是:当功率模块第一晶闸管开通的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流为电流源输出的额定电流,测量单元采集到的功率模块第一电容电压幅值不变;当功率模块第一晶闸管关断的时候,测量单元采集到的功率模块输出端电流变化,测量单元采集到的功率模块第一电容电压变化;满足此规律则认为测量值无异常,不满足则认为测量值异常。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211481253.6A CN115754657B (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种串联式功率模块测试系统及测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211481253.6A CN115754657B (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种串联式功率模块测试系统及测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115754657A true CN115754657A (zh) | 2023-03-07 |
CN115754657B CN115754657B (zh) | 2024-06-18 |
Family
ID=85337025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211481253.6A Active CN115754657B (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种串联式功率模块测试系统及测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115754657B (zh) |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101207337A (zh) * | 2006-12-21 | 2008-06-25 | 瓦孔厄伊公司 | 变频器的电流测量装置 |
WO2010066096A1 (zh) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | 深圳市鑫汇科科技有限公司 | 电磁炉用电压和电流浪涌保护方法及其电路 |
CN201682646U (zh) * | 2010-04-29 | 2010-12-22 | 李岳刚 | 带电流互感器零电压开关的桥式电磁感应加热电路 |
CN103487678A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-01 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种便携式功率模块测试系统及试验方法 |
KR20140036427A (ko) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 직류 교류 겸용 에스엠피에스 장치 |
JP2014138458A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Rohm Co Ltd | 電力供給装置、acアダプタ、電子機器、電力供給システムおよび保護方法 |
KR101493774B1 (ko) * | 2014-06-02 | 2015-02-23 | 주식회사 오키 | 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치 |
US20150103568A1 (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Power Integrations, Inc. | Generating a control signal based on leading edge dimming detection for maintaining input current of a power converter |
CN105182117A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种直流综合测试平台 |
CN107390121A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-24 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种换流阀模块的试验电路和方法 |
CN208795810U (zh) * | 2018-09-26 | 2019-04-26 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种功率模块测试装置 |
CN110726916A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-24 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种mmc功率模块保护晶闸管转折电压自动测试装置及方法 |
CN111262266A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-09 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 一种mmc功率模块旁路开关拒动后备保护方法 |
CN112034322A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-04 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种mmc功率模块晶闸管过压旁路试验回路和试验方法 |
CN112583242A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种功率模块旁路开关的冗余取能电路及其控制方法 |
CN113721085A (zh) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种子模块测试装置和方法 |
-
2022
- 2022-11-24 CN CN202211481253.6A patent/CN115754657B/zh active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101207337A (zh) * | 2006-12-21 | 2008-06-25 | 瓦孔厄伊公司 | 变频器的电流测量装置 |
WO2010066096A1 (zh) * | 2008-12-12 | 2010-06-17 | 深圳市鑫汇科科技有限公司 | 电磁炉用电压和电流浪涌保护方法及其电路 |
CN201682646U (zh) * | 2010-04-29 | 2010-12-22 | 李岳刚 | 带电流互感器零电压开关的桥式电磁感应加热电路 |
KR20140036427A (ko) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 직류 교류 겸용 에스엠피에스 장치 |
JP2014138458A (ja) * | 2013-01-15 | 2014-07-28 | Rohm Co Ltd | 電力供給装置、acアダプタ、電子機器、電力供給システムおよび保護方法 |
CN103487678A (zh) * | 2013-09-09 | 2014-01-01 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种便携式功率模块测试系统及试验方法 |
US20150103568A1 (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Power Integrations, Inc. | Generating a control signal based on leading edge dimming detection for maintaining input current of a power converter |
KR101493774B1 (ko) * | 2014-06-02 | 2015-02-23 | 주식회사 오키 | 바이패스 스위치 회로 포함의 전력변환장치 |
CN105182117A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种直流综合测试平台 |
CN107390121A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-24 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种换流阀模块的试验电路和方法 |
CN208795810U (zh) * | 2018-09-26 | 2019-04-26 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种功率模块测试装置 |
CN110726916A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-24 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种mmc功率模块保护晶闸管转折电压自动测试装置及方法 |
CN112583242A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种功率模块旁路开关的冗余取能电路及其控制方法 |
CN111262266A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-06-09 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 一种mmc功率模块旁路开关拒动后备保护方法 |
CN113721085A (zh) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种子模块测试装置和方法 |
CN112034322A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-04 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种mmc功率模块晶闸管过压旁路试验回路和试验方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
LU SHUHAO等: "Grounding fault characteristics of converter valve-side and protection strategy in LCC-FHMMC hybrid DC transmission system", 《ELECTRIC POWER AUTOMATION EQUIPMENT》, 1 January 2021 (2021-01-01) * |
吉攀攀;董朝阳;刘静一;杨丰源;: "柔性直流输电换流阀功率模块自动测试仪设计", 电力电子技术, no. 01, 20 January 2020 (2020-01-20) * |
焦石等: "柔性直流输电功率模块的现场智能化检测", 《电网与清洁能源》, vol. 37, no. 9, 25 September 2021 (2021-09-25) * |
陈小平等: "柔性直流输电换流阀子模块现场测试装置设计", 《电力电子技术》, vol. 56, no. 3, 20 March 2022 (2022-03-20) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115754657B (zh) | 2024-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109946600B (zh) | 检测换流阀子模块内部电气性能的装置及控制方法 | |
CN102353896A (zh) | 用于多电平转换器的开关装置故障检测系统和方法 | |
CN103105572B (zh) | 用于测试igbt模块的装置 | |
EP3633841A1 (en) | Power conversion device | |
CN102662145A (zh) | 一种mmc阀稳态运行试验装置的检测方法 | |
CN113285621A (zh) | 换流阀高压运行电路、现场试验系统及控制方法 | |
CN209911505U (zh) | 检测换流阀子模块内部电气性能的装置 | |
CN115754657A (zh) | 一种串联式功率模块测试系统及测试方法 | |
EP0534362B1 (en) | Method and apparatus for testing self-commutative electric power conversion device | |
CN209746019U (zh) | 一种电压暂降发生单元及电压暂降发生器 | |
CN109738678B (zh) | 一种电压暂降发生单元及电压暂降发生器 | |
CN113156290A (zh) | 功率组件测试电源及功率二极管组件测试平台 | |
Zhang et al. | A unified open-circuit fault diagnosis and condition monitoring method for three-level T-type inverter | |
Yang et al. | Switch fault diagnosis and location of NPC three-level inverter based on line voltage deviation | |
CN112769314A (zh) | 一种逆变器pwm电压采样前处理装置 | |
CN113541517A (zh) | 电力电子模块试验装置及其控制方法 | |
CN220985524U (zh) | 一种能够输出高压大容量单相交直流电压的电源装置 | |
CN215219040U (zh) | 一种测试电源及功率二极管组件测试系统 | |
CN107037288B (zh) | 一种阻尼模块测试系统及测试方法 | |
CN213934043U (zh) | 一种电力电容器的测试系统 | |
CN217739378U (zh) | 栅极连接检测电路 | |
CN110308341B (zh) | 能量变换系统中的逆变模块检测方法、装置及系统 | |
CN218240298U (zh) | 模块设备同时上下桥加电测试电路控制结构 | |
Werthen et al. | Optical power isolation enables novel IGBT and sensor applications | |
CN215120611U (zh) | 换流阀高压运行电路及现场试验系统 |
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 |