CN203688751U - 一种igbt驱动板测试平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种IGBT驱动板测试平台，用于检测含有2SD315AI的驱动板，包括驱动信号输出模块、信号放大电路、IGBT模块及直流母线电路；所述驱动信号输出模块通过信号放大电路与待检测的IGBT驱动板的输入端连接，待检测的IGBT驱动板的输出端与IGBT模块连接；所述IGBT模块有三路，并联连接；直流母线电路与并联的三路IGBT模块连接，且三路IGBT模块分别外接负载。通过利用本实用新型的测试平台对IGBT驱动板进行上机前测试，使其能有效预防由于IGBT驱动板故障导致变频器损坏，并且有助于缩短故障查找时间，深入分析故障原因，提高检修人员的技术水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子器件测试领域，具体地，涉及一种IGBT驱动板测试平台。
背景技术
Gamesa G5x风力发电机组采用的TEAM变频器主要由主控CCU、IGBT驱动板、IGBT模块与反馈电路组成。IGBT驱动板的主要功能是将变频器控制器CCU输出的控制信号转换成±15V的驱动信号，控制IGBT的开通与关断，来实现整流和滤波，并将IGBT和驱动板的运行状态反馈给CCU。IGBT驱动板在日常运行过程中故障率较高，检修更换工作繁杂，价格昂贵且采购周期长，一旦出现故障将严重影响机组的正常运行。如何能创设一种可提前检测IGBT驱动板的新的IGBT驱动板测试平台，成为当前业界极需改进的目标。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种IGBT驱动板测试平台，通过对IGBT驱动板进行上机前测试，使其能有效预防由于IGBT驱动板故障导致变频器损坏，并且有助于缩短故障查找时间，深入分析故障原因，提高检修人员的技术水平。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种IGBT驱动板测试平台，用于检测含有2SD315AI的驱动板，包括驱动信号输出模块、信号放大电路、IGBT模块及直流母线电路；所述驱动信号输出模块通过信号放大电路与待检测的IGBT驱动板的输入端连接，待检测的IGBT驱动板的输出端与IGBT模块连接；所述IGBT模块有三路，并联连接；直流母线电路与并联的三路IGBT模块连接，且三路IGBT模块分别外接负载。
进一步地，所述2SD315AI采用半桥模式。
进一步地，所述驱动信号输出模块采用基于AT89LS52单片机构建的驱动信号输出电路，所述驱动信号包括PWM信号和使能信号，分别通过所述的信号放大电路输入到IGBT驱动板中每一相的PWM输入端和使能输入端。
进一步地，所述驱动信号输出电路为三个并联的单相IGBT驱动电路。
进一步地，所述信号放大电路采用两片ML14504B并联。
进一步地，所述信号放大电路通过接线端子及排线与IGBT驱动板相连。
进一步地，所述直流母线电路由220VAC进行供电，经整流滤波后，所述直流母线电路的母线电压约为310V。
进一步地，所述直流母线电路包括与220VAC连接的整流电路，与整流电路连接的滤波电路及与滤波电路并联的均压电阻。
进一步地，所述IGBT模块的Vce大于母线电压的1/2。
进一步地，所述驱动板为风机TEAM变频器中的IGBT驱动板。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
通过对IGBT驱动板进行上机前测试，有效预防了由于IGBT故障导致的变频器损坏，可降低IGBT驱动板在日常运行过程中故障率，减轻检修更换工作量，节省检修更换资金，并且有助于缩短故障查找时间，深入分析故障原因，提高检修人员的技术水平。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型一种IGBT驱动板测试平台的整体结构框图；
图2为2SD315AI功能框图；
图3为2SD315AI的电路逻辑特性图；
图4为2SD315AI集电极过电流检测电路原理图；
图5为基于AT89LS52构建的驱动信号输出电路；
图6为信号放大电路图；
图7为直流母线电路图；
图8为IGBT接线图（TEAM变频器逆变主电路）；
图9为IGBT接线图（单相IGBT连接电路图）；
图10为测试平台驱动信号图（三相InA端信号）；
图11为测试平台驱动信号图（单相InA、InB端信号）；
图12为三相逆变电流及波形图（IGBT驱动板输出的单相波形）；
图13为三相逆变电流及波形图（三相交流电压波形）。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了便于对本实用新型的理解，下面先介绍一下IGBT驱动模块2SD315AI及驱动板的典型电路，包括模式选择电路、状态反馈电路、复位电路和过流检测电路。
（1）IGBT驱动模块选择
IGBT驱动板的核心部件为IGBT驱动模块2SD315AI。2SD315AI是由CONCEPT公司推出的一种集成度很高的驱动模块，主要由DC／DC转换电路、输入处理电路、驱动输出及逻辑保护电路组成，功能框图如图2所示，其内部包含两路IGBT驱动电路,能同时驱动两个IGBT模块，可提供±15V的驱动电压和±15A的峰值电流，具有准确可靠的驱动功能与灵活可调的过流保护功能，同时可对电源电压进行欠压检测，工作频率可达兆赫兹以上,可用于驱动2500V的IGBT。该模块共44个管脚，具体功能见下表。
表1 2SD315AI驱动模块引脚列表
| 引脚号 | 符号 | 功能 | 引脚号 | 符号 | 功能 |
| 1、2 | VDD | 信号电源 | 23、35 | LS | 通道状态显示 |
| 3、9 | SO1、SO2 | 通道1、2状态输出 | 24、36 | C | 集电极检测端 |
| 4 | VL/R | 错误信号复位 | 25、37 | Rth | 阈值电阻 |
| 5、7 | RC1、RC2 | 通道1、2死区RC | 26、38 | E | 发射极 |
| 6 | INB | PWM2/ENABLE | 27、39 | E | 发射极 |
| 8 | MOD | 模式选择 | 28、40 | Viso | 输出侧电源 |
| 10 | INA | PWM1 | 29、41 | COM | 输出侧地 |
| 11、12 | GND | 电源地 | 30、42 | COM | 输出侧地 |
| 13～17 | VDC | 驱动电源 | 31、43 | G | 栅极 |
| 18～22 | GND | 驱动电源地 | 32、44 | G | 栅极 |
（2）模式选择
2SD315AI有两种工作模式：直接模式和半桥模式，通过工作模式选择端MOD端来设定。当MOD外接高电平时为直接模式，在直接模式下两个驱动通道是相互独立的；当MOD端接地时为半桥模式,在半桥模式下，InA为PWM输入，InB为使能输入，死区时间通过外接RC电路设定。IGBT驱动板采用的是半桥模式，MOD端接地，InA为PWM输入端，InB为使能端，InA和InB的信号通常由CCU给定。逻辑图如图3所示，当InB为低电平时，两路IGBT都被关断；当InB为高电平时，IGBT的导通与关断由InA来控制。RC网络为33kΩ/220Pf，死区时间为4.6μs。
（3）状态反馈
2SD315AI的SO1和SO2端用于输出模块的工作状态,其输出结构为集电极开路。正常工作时,两路SO的状态都为高电平，IGBT驱动板故障指示灯红色LED熄灭；当某一通道出现故障时,它所对应SO引脚的输出电平立刻被拉低到GND，红色LED被点亮。
（4）复位电路
IGBT驱动板有两种复位方式，一种是通过CCU给出触发信号进行复位，另一种是通过复位芯片MC14538进行复位。例如，当IGBT驱动板S相出现故障时，S相的SO1与SO2变为低电平，触发MC14538给出复位信号，复位信号对驱动板进行复位。如复位后故障仍存在，红色故障指示灯仍被点亮，此时便需要通过CCU对驱动板进行复位。
（5）过流检测
2SD315AI内部集成了过流保护电路，通过集电极检测电路来保护IGBT。其内部结构和外部电路如图4。2SD315AI为Rth端提供150uA的电流，当集电极端的电压超过Rth端的电压时，将启动IGBT过流保护功能。如发生过流则输出过流保护信号给控制回路,当负载电流过大,导致IGBT饱和导通压降超过预设阈值电压时,门极输出将被封锁为-15V,IGBT模块被关断，封锁时间为1s，封锁时间过后，门极输出恢复正常，输出状态重新恢复到高电平。
在上述基础上，本实用新型开发了一种IGBT驱动板测试平台，用于可检测风机TEAM变频器中的IGBT驱动板，如图1所示，包括驱动信号输出模块、信号放大电路、IGBT模块及直流母线电路；所述驱动信号输出模块通过信号放大电路与待检测的IGBT驱动板输入端连接，待检测的IGBT驱动板的输出端与IGBT模块连接；IGBT模块有三路，并联连接；直流母线电路与并联的三路IGBT模块连接，三路IGBT模块分别外接模拟负载，相互之间构成整套测试回路。
驱动信号输出模块是模拟的变频器PWM驱动信号发生器，采用基于AT89LS52单片机构建的驱动信号输出电路，电路图见图5所示，驱动信号包括PWM信号和使能信号，分别通过信号放大电路输入到IGBT驱动板中每一相的PWM输入端和使能输入端。
IGBT驱动板正常工作电压为+15V，电流不小于0.7A。由于单片机的驱动能力有限，且电压较低，需要将信号放大才能满足IGBT驱动板工作要求。如图6所示，为增大驱动功率，信号放大电路采用两片ML14504B并联，信号放大电路通过接线端子（P34为2×10接线端子）及排线与IGBT驱动板相连。
考虑到使用的便利性，采用220VAC对直流母线电路供电，经整流滤波后，母线电压约为310V。如图7所示，直流母线电路包括与220VAC连接的整流电路，与整流电路连接的滤波电路及与滤波电路并联的均压电阻。在电容两侧并联由均压电阻，以确保电压的平衡。
TEAM变频器逆变主电路如图8所示，据此设计了单相IGBT驱动电路，如图9所示。即驱动信号输出模块中的驱动信号输出电路采用三个并联的单相IGBT驱动电路。为防止IGBT模块被击穿，IGBT模块Vce应大于母线电压的1/2。图9中负载通常使用感性负载，如灯泡和电机等。也可以将三相输出连接到一起，构成星型或三角形电路。
IGBT驱动板测试平台通过将直流电逆变成三相50Hz的交流电来实现对驱动板的检测。检测驱动板时，开启测试信号，加载母线电压，三相50Hz的交流电逆变正常，负载正常工作，驱动板的运行指示灯长亮，各路故障报警灯长灭，判定IGBT驱动板无故障。当IGBT驱动板出现故障时，相应电路故障报警灯长亮，同时测试平台自动保护。
逆变回路是通过控制IGBT的导通与关断，来实现将母线的直流电转换成三相交流电。与三相全桥模式不同，IGBT驱动板采用的为半桥模式，在该模式下，U、W、V三相的InA端为相位相差120度的50Hz矩形脉冲信号，如图10所示。斩波信号由InB端（ENABLE端）给定，如图11中的波形所示,斩波频率为1KHz。
图12可以看出，上面两条曲线为IGBT驱动板输出的PWM驱动信号，控制某一相的上下桥臂的通断，上下桥臂的IGBT不可以同时导通，第三条曲线为负载两端的波形。通过提高斩波频率，可以改善输出波形的平滑度。图13为逆变得到的交流三相电压波形。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种IGBT驱动板测试平台，其特征在于，用于检测含有2SD315AI的驱动板，包括驱动信号输出模块、信号放大电路、IGBT模块及直流母线电路；
所述驱动信号输出模块通过信号放大电路与待检测的IGBT驱动板的输入端连接，待检测的IGBT驱动板的输出端与IGBT模块连接；
所述IGBT模块有三路，并联连接；直流母线电路与并联的三路IGBT模块连接，且三路IGBT模块分别外接负载。
2.根据权利要求1所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述2SD315AI采用半桥模式。
3.根据权利要求1所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述驱动信号输出模块采用基于AT89LS52单片机构建的驱动信号输出电路，所述驱动信号包括PWM信号和使能信号，分别通过所述的信号放大电路输入到IGBT驱动板中每一相的PWM输入端和使能输入端。
4.根据权利要求3所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述驱动信号输出电路为三个并联的单相IGBT驱动电路。
5.根据权利要求1、3或4所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述信号放大电路采用两片ML14504B并联。
6.根据权利要求5所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述信号放大电路通过接线端子及排线与IGBT驱动板相连。
7.根据权利要求1所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述直流母线电路由220VAC进行供电，经整流滤波后，所述直流母线电路的母线电压约为310V。
8.根据权利要求7所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述直流母线电路包括与220VAC连接的整流电路，与整流电路连接的滤波电路及与滤波电路并联的均压电阻。
9.根据权利要求1所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述IGBT模块的Vce大于母线电压的1/2。
10.根据权利要求1所述的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，所述驱动板为风机TEAM变频器中的IGBT驱动板。
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|---|---|---|---|---|
| CN104133131A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种igbt驱动故障检测及诊断方法 |
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| CN107703440A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-16 | 北京机械设备研究所 | 一种功率变换器自动测试电路 |
| CN108732442A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-11-02 | 珠海格力新元电子有限公司 | 一种功率模块的测试装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104133131A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种igbt驱动故障检测及诊断方法 |
| CN105510789A (zh) * | 2015-01-14 | 2016-04-20 | 上海探能实业有限公司 | 基于plc的igbt集成模块测试装置 |
| CN105119133A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-12-02 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 一种驱动调试工装 |
| CN107703440A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-16 | 北京机械设备研究所 | 一种功率变换器自动测试电路 |
| CN108732442A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-11-02 | 珠海格力新元电子有限公司 | 一种功率模块的测试装置 |
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