CN203840234U - 具有容错功能的逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有容错功能的逆变器，包括直流电源和逆变桥，第一逆变桥臂的上桥臂和下桥臂上分别接有快速熔断器F1和快速熔断器F4，第二逆变桥臂的上桥臂和下桥臂上分别接有快速熔断器F3和快速熔断器F6，第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂上分别接有快速熔断器F5和快速熔断器F2；直流电源与逆变桥之间连接有逆变辅助电路，逆变辅助电路由上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1、第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，以及单相整流桥Z1、Z2和Z3组成。本实用新型实现了短路故障或开路故障所在桥臂的故障隔离，具有很好的容错运行功能。
Description
技术领域
本实用新型属于逆变器技术领域，具体涉及一种具有容错功能的逆变器。
背景技术
逆变器用于将直流电能转变成交流电能，按照直流侧电源性质的不同，逆变器被分为电流源型逆变器和电压源型逆变器。电压源型逆变器由于结构简单、控制灵活等诸多优点，得到了广泛应用，然而，其中的电力电子器件是最易发生故障的薄弱环节，其可靠性问题一直没有得到有效解决。三相逆变器通常采用标准的三相桥式逆变结构，它不具有故障容错能力，人们为了提高逆变器的可靠性通常采取元件降额使用或并联冗余元件等方法来设计逆变器，但这两种设计方法会使系统造价过高，体积重量增加，在追求低成本和安装空间受限的应用场合，逆变器的可靠性问题仍很突出。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有容错功能的逆变器，其结构简单，实现方便，能够将短路故障转换为开路故障，实现了短路故障或开路故障所在桥臂的故障隔离，避免了二次故障的发生，具有很好的容错运行功能，能够保证系统的可靠性，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有容错功能的逆变器，包括直流电源和用于在外部控制电路的控制下将直流电转换成交流电的逆变桥，所述逆变桥由第一逆变桥臂、第二逆变桥臂和第三逆变桥臂组成，所述第一逆变桥臂的上桥臂上连接有第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1，所述第一逆变桥臂的下桥臂上连接有第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4，所述第一逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥的第一输出端，所述第二逆变桥臂的上桥臂上连接有第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3，所述第二逆变桥臂的下桥臂上连接有第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6，所述第二逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥的第二输出端，所述第三逆变桥臂的上桥臂上连接有第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5，所述第三逆变桥臂的下桥臂上连接有第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2，所述第三逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥的第三输出端；其特征在于：所述第一逆变桥臂的上桥臂上连接有与第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1串联且用于将第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的短路故障转换为第一逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F1，所述第一逆变桥臂的下桥臂上连接有与第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4串联且用于将第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4的短路故障转换为第一逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F4，所述第二逆变桥臂的上桥臂上连接有与第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3串联且用于将第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3的短路故障转换为第二逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F3，所述第二逆变桥臂的下桥臂上连接有与第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6串联有用于将第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6的短路故障转换为第二逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F6，所述第三逆变桥臂的上桥臂上连接有与第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5串联且用于将第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5的短路故障转换为第三逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F5，所述第三逆变桥臂的下桥臂上连接有与第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2串联且用于将第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的短路故障转换为第三逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F2；所述直流电源与逆变桥之间连接有用于在外部控制电路的控制下使逆变桥容错运行的逆变辅助电路，所述逆变辅助电路由上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1、第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，以及单相整流桥Z1、单相整流桥Z2和单相整流桥Z3组成；所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的集电极与直流电源的正极相接，所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的发射极与下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的集电极相接，所述下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的发射极与直流电源的负极相接，所述单相整流桥Z1的一个交流输入端、单相整流桥Z2的一个交流输入端和单相整流桥Z3的一个交流输入端均与上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的发射极和下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的集电极的连接端相接，所述单相整流桥Z1的另一个交流输入端与逆变桥的第一输出端相接，所述单相整流桥Z2的另一个交流输入端与逆变桥的第二输出端相接，所述单相整流桥Z3的另一个交流输入端与逆变桥的第三输出端相接，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1的集电极与单相整流桥Z1的正极输出端相接，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1的发射极与单相整流桥Z1的负极输出端相接，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2的集电极与单相整流桥Z2的正极输出端相接，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2的发射极与单相整流桥Z2的负极输出端相接，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3的集电极与单相整流桥Z3的正极输出端相接，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3的发射极与单相整流桥Z3的负极输出端相接。
上述的具有容错功能的逆变器，其特征在于：所述第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成。
上述的具有容错功能的逆变器，其特征在于：所述二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管和二极管均为快恢复二极管或高频二极管。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的电路结构简单，实现方便。
2、本实用新型通过在传统逆变桥每个桥臂上串联快速熔断器，当发生绝缘栅双极晶体管短路故障时，将会烧毁该绝缘栅双极晶体管所在桥臂上的快速熔断器，实现了短路故障到开路故障的转换，同时，在单桥臂开路故障时外部控制电路停止给故障单桥臂输出控制信号，单桥臂开路故障便不会对重构逆变器产生影响，实现了开路或短路故障所在桥臂的故障隔离，避免或减小了故障对整个系统的影响；故障隔离是将诊断出的故障部分与其他正常部分进行分离的技术，逆变桥的故障被成功诊断后，必须采取措施进行隔离，否则会影响其他正常部分的工作，造成二次故障；本实用新型有效地避免了二次故障的发生。
3、本实用新型通过在直流电源与逆变桥之间添加逆变辅助电路，实现了逆变桥单上桥臂开路或逆变桥单上桥臂上的绝缘栅双极晶体管短路，逆变桥单下桥臂开路或逆变桥单下桥臂上的绝缘栅双极晶体管短路，以及逆变桥一个桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或逆变桥一个桥臂的上桥臂和下桥臂上的绝缘栅双极晶体管均短路时的容错运行，不降低整个逆变电路的带载能力，逆变电路负载的性能不会受到影响，能够保证整个系统的可靠运行。
4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构简单，实现方便，能够将短路故障转换为开路故障，实现了短路故障或开路故障所在桥臂的故障隔离，避免了二次故障的发生，具有很好的容错运行功能，能够保证系统的可靠性，实用性强，便于推广使用。
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为本实用新型具有容错功能的逆变器的电路原理图。
图2a为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7导通时的电流回路图。
图2b为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7关断时的电流回路图。
图3a为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2导通时的电流回路图。
图3b为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2关断时的电流回路图。
图4a为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1导通时的电流回路图。
图4b为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1关断时的电流回路图。
图5a为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8导通时的电流回路图。
图5b为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8关断时的电流回路图。
图6a为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1导通时的电流回路图。
图6b为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1关断时的电流回路图。
图7a为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8导通时的电流回路图。
图7b为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8关断时的电流回路图。
附图标记说明:
1—直流电源； 2—逆变辅助电路； 3—逆变桥；
4—三相无刷直流电机。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的具有容错功能的逆变器，包括直流电源1和用于在外部控制电路的控制下将直流电转换成交流电的逆变桥3，所述逆变桥3由第一逆变桥臂、第二逆变桥臂和第三逆变桥臂组成，所述第一逆变桥臂的上桥臂上连接有第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1，所述第一逆变桥臂的下桥臂上连接有第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4，所述第一逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥3的第一输出端，所述第二逆变桥臂的上桥臂上连接有第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3，所述第二逆变桥臂的下桥臂上连接有第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6，所述第二逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥3的第二输出端，所述第三逆变桥臂的上桥臂上连接有第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5，所述第三逆变桥臂的下桥臂上连接有第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2，所述第三逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥3的第三输出端；所述第一逆变桥臂的上桥臂上连接有与第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1串联且用于将第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的短路故障转换为第一逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F1，所述第一逆变桥臂的下桥臂上连接有与第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4串联且用于将第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4的短路故障转换为第一逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F4，所述第二逆变桥臂的上桥臂上连接有与第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3串联且用于将第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3的短路故障转换为第二逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F3，所述第二逆变桥臂的下桥臂上连接有与第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6串联有用于将第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6的短路故障转换为第二逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F6，所述第三逆变桥臂的上桥臂上连接有与第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5串联且用于将第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5的短路故障转换为第三逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F5，所述第三逆变桥臂的下桥臂上连接有与第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2串联且用于将第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的短路故障转换为第三逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F2；所述直流电源1与逆变桥3之间连接有用于在外部控制电路的控制下使逆变桥3容错运行的逆变辅助电路2，所述逆变辅助电路2由上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1、第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，以及单相整流桥Z1、单相整流桥Z2和单相整流桥Z3组成；所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的集电极与直流电源1的正极相接，所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的发射极与下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的集电极相接，所述下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的发射极与直流电源1的负极相接，所述单相整流桥Z1的一个交流输入端、单相整流桥Z2的一个交流输入端和单相整流桥Z3的一个交流输入端均与上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的发射极和下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的集电极的连接端相接，所述单相整流桥Z1的另一个交流输入端与逆变桥3的第一输出端相接，所述单相整流桥Z2的另一个交流输入端与逆变桥3的第二输出端相接，所述单相整流桥Z3的另一个交流输入端与逆变桥3的第三输出端相接，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1的集电极与单相整流桥Z1的正极输出端相接，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1的发射极与单相整流桥Z1的负极输出端相接，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2的集电极与单相整流桥Z2的正极输出端相接，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2的发射极与单相整流桥Z2的负极输出端相接，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3的集电极与单相整流桥Z3的正极输出端相接，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3的发射极与单相整流桥Z3的负极输出端相接。
本实施例中，所述第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成。
本实施例中，所述二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管和二极管均为快恢复二极管或高频二极管。
为了验证本发明逆变电路的容错运行效果，进行了本发明应用于三相无刷直流电机4驱动的实验。三相无刷直流电机4工作在公知的120°星形三相六状态，三相无刷直流电机4的六个状态完全独立可控，以ac相通电的状态(电流从a相流入三相无刷直流电机4，c相流出三相无刷直流电机4)为例，本发明的容错运行效果如下分析：
(1)第一逆变桥臂的上桥臂开路或该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路
由于第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路时，快速熔断器F1会快速熔断，因此快速熔断器F1将第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的短路故障转换为了第一逆变桥臂的上桥臂开路故障。
①上管调制、下管恒通(HPWM_LON)调制方式
上管调制、下管恒通(HPWM_LON)调制方式时，三相无刷直流电机4工作在第一逆变桥臂的上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制、第三逆变桥臂的下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通的状态时段。
当无开路或短路故障时，在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的PWM控制信号调制导通时段，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的PWM控制信号调制关断时段，第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1截止，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。
当第一逆变桥臂的上桥臂开路或该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路时，所述外部控制电路发出控制信号导通第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1，让第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2工作的60度区间一直导通；所述外部控制电路停止发出对该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的控制信号，同时，所述外部控制电路按照其控制该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1正常工作时的控制逻辑对上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7进行控制，即上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制，所述外部控制电路继续控制第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通，本发明逆变电路的容错运行情况如图2a和图2b所示，图2a为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7导通时的电流回路图，图2b为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7关断时的电流回路图。
由图2a可以看出，当外部控制电路控制上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7导通时，直流电源1的正极经过绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z1和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的a相端，直流电源1的负极经过快速熔断器F2和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的c相端，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；由图2b可以看出，当外部控制电路控制上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7关断时，三相无刷直流电机4的电流通过快速熔断器F2、快速熔断器F4和二极管形成续流回路，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。由此可见，当第一逆变桥臂的上桥臂开路或该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路时，由于本发明逆变电路的容错运行，三相无刷直流电机4的输出性能并不会受到影响。
②下管调制、上管恒通(HON_LPWM)调制方式
下管调制、上管恒通(HON_LPWM)调制方式时，三相无刷直流电机4工作在第三逆变桥臂的下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制、第一逆变桥臂的上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通的状态时段。
当无开路或短路故障时，在第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的PWM控制信号调制导通时段，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；在第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的PWM控制信号调制关断时段，第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2截止，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。
当第一逆变桥臂的上桥臂开路或该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路时，所述外部控制电路发出控制信号导通第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1，让第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2工作的60度区间一直导通；所述外部控制电路停止发出对该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的控制信号，同时，所述外部控制电路按照其控制该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1正常工作时的控制逻辑对上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7进行控制，即控制上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7恒通，第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2继续由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制，本发明逆变电路的容错运行情况如图3a和图3b所示，图3a为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2导通时的电流回路图，图3b为第一逆变桥臂的上桥臂开路或第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1恒通、上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7恒通、第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2关断时的电流回路图。
由图3a可以看出，当外部控制电路控制第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2导通时，直流电源1的正极经过绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z1和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的a相端，直流电源1的负极经过快速熔断器F2和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的c相端，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；由图3b可以看出，当外部控制电路控制第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2关断时，三相无刷直流电机4的电流通过二极管快速熔断器F5、绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z1和绝缘栅双极晶体管形成续流回路，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。由此可见，当第一逆变桥臂的上桥臂开路或该上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1短路时，由于本发明逆变电路的容错运行，三相无刷直流电机4的输出性能并不会受到影响。
(2)第三逆变桥臂的下桥臂开路或该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路
由于第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路时，快速熔断器F2会快速熔断，因此快速熔断器F2将第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的短路故障转换为了第三逆变桥臂的下桥臂开路故障。
①上管调制、下管恒通(HPWM_LON)调制方式
上管调制、下管恒通(HPWM_LON)调制方式时，三相无刷直流电机4工作在第一逆变桥臂的上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制、第三逆变桥臂的下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通的状态时段。
当无开路或短路故障时，在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的PWM控制信号调制导通时段，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的PWM控制信号调制关断时段，第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1截止，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。
当第三逆变桥臂的下桥臂开路或该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路时，所述外部控制电路发出控制信号导通第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，让第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2工作的60度区间一直导通；所述外部控制电路停止发出对第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的控制信号，同时，所述外部控制电路按照其控制该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2正常工作时的控制逻辑对下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8进行控制，即控制下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通，第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1继续由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制，本发明逆变电路的容错运行情况如图4a和图4b所示，图4a为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1导通时的电流回路图，图4b为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1关断时的电流回路图。
由图4a可以看出，当外部控制电路控制第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1导通时，直流电源1的正极经过快速熔断器F1和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的a相端，直流电源1的负极经过绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z3和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3加到三相无刷直流电机4的c相端，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；由图4b可以看出，当外部控制电路控制第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1关断时，三相无刷直流电机4的电流通过绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z3、绝缘栅双极晶体管快速熔断器F4和二极管形成续流回路，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。由此可见，当第三逆变桥臂的下桥臂开路或该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路时，由于本发明逆变电路的容错运行，三相无刷直流电机4的输出性能并不会受到影响。
②下管调制、上管恒通(HON_LPWM)调制方式
下管调制、上管恒通(HON_LPWM)调制方式时，三相无刷直流电机4工作在第三逆变桥臂的下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制、第一逆变桥臂的上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通的状态时段。
当无开路或短路故障时，在第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的PWM控制信号调制导通时段，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；在第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的PWM控制信号调制关断时段，第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2截止，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。
当第三逆变桥臂的下桥臂开路或该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路时，所述外部控制电路发出控制信号导通第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，让第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2工作的60度区间一直导通；所述外部控制电路停止发出对第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的控制信号，同时，所述外部控制电路按照其控制该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2正常工作时的控制逻辑对下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8进行控制，即下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制，所述外部控制电路继续控制第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通，本发明逆变电路的容错运行情况如图5a和图5b所示，图5a为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8导通时的电流回路图，图5b为第三逆变桥臂的下桥臂开路或第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8关断时的电流回路图。
由图5a可以看出，当外部控制电路控制下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8导通时，直流电源1的正极经过快速熔断器F1和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的a相端，直流电源1的负极经过绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z3和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3加到三相无刷直流电机4的c相端，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；由图5b可以看出，当外部控制电路控制下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8关断时，三相无刷直流电机4的电流通过二极管快速熔断器F5和快速熔断器F1形成续流回路，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。由此可见，当第三逆变桥臂的下桥臂开路或该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路时，由于本发明逆变电路的容错运行，三相无刷直流电机4的输出性能并不会受到影响。
(3)第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或该上桥臂上的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路
由于第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5短路时，快速熔断器F5会快速熔断，因此快速熔断器F5将第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5的短路故障转换为了第三逆变桥臂的上桥臂开路故障；由于第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2短路时，快速熔断器F2会快速熔断，因此快速熔断器F2将第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的短路故障转换为了第三逆变桥臂的下桥臂开路故障。
①上管调制、下管恒通(HPWM_LON)调制方式
上管调制、下管恒通(HPWM_LON)调制方式时，三相无刷直流电机4工作在第一逆变桥臂的上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制、第三逆变桥臂的下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2恒通的状态时段。
当无开路或短路故障时，在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的PWM控制信号调制导通时段，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的PWM控制信号调制关断时段，第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1截止，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。
当第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或该上桥臂上的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路时，所述外部控制电路发出控制信号导通第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，让第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2工作的60度区间一直导通；所述外部控制电路停止发出对第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的控制信号，同时，所述外部控制电路按照其控制该上桥臂上的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5正常工作时的控制逻辑对上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7进行控制，由于三相无刷直流电机4工作在ac相通电的状态，因此在无开路或短路故障时，所述外部控制电路也不对第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5进行控制，所以所述外部控制电路也不对上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7进行控制；所述外部控制电路按照其控制该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2正常工作时的控制逻辑对下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8进行控制，即控制下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通，第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1继续由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制，本发明逆变电路的容错运行情况如图6a和图6b所示，图6a为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1导通时的电流回路图，图6b为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1关断时的电流回路图。
由图6a可以看出，当外部控制电路控制第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1导通时，直流电源1的正极经过快速熔断器F1和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的a相端，直流电源1的负极经过绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z3和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3加到三相无刷直流电机4的c相端，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；由图6b可以看出，当外部控制电路控制第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1关断时，三相无刷直流电机4的电流通过单相整流桥Z3、绝缘栅双极晶体管绝缘栅双极晶体管快速熔断器F4和二极管形成续流回路，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。由此可见，当第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或该上桥臂上的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路时，由于本发明逆变电路的容错运行，三相无刷直流电机4的输出性能并不会受到影响。
②下管调制、上管恒通(HON_LPWM)调制方式
下管调制、上管恒通(HON_LPWM)调制方式时，三相无刷直流电机4工作在第三逆变桥臂的下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制、第一逆变桥臂的上桥臂上的第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通的状态时段。
当无开路或短路故障时，在第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的PWM控制信号调制导通时段，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；在第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的PWM控制信号调制关断时段，第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2截止，加在三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。
当第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或该上桥臂上的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路时，所述外部控制电路发出控制信号导通第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，让第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3在第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2工作的60度区间一直导通；所述外部控制电路停止发出对第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的控制信号，同时，所述外部控制电路按照其控制该上桥臂上的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5正常工作时的控制逻辑对上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7进行控制，由于三相无刷直流电机4工作在ac相通电的状态，因此在无开路或短路故障时，所述外部控制电路也不对第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5进行控制，所以所述外部控制电路也不对上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7进行控制；所述外部控制电路按照其控制该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2正常工作时的控制逻辑对下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8进行控制，即下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8由所述外部控制电路输出的PWM控制信号调制，所述外部控制电路控制第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通，本发明逆变电路的容错运行情况如图7a和图7b所示，图7a为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8导通时的电流回路图，图7b为第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路、第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3恒通、第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1恒通、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8关断时的电流回路图。
由图7a可以看出，当外部控制电路控制下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8导通时，直流电源1的正极经过快速熔断器F1和绝缘栅双极晶体管加到三相无刷直流电机4的a相端，直流电源1的负极经过绝缘栅双极晶体管单相整流桥Z3和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3加到三相无刷直流电机4的c相端，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于直流电源1的电压E；由图7b可以看出，当外部控制电路控制下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8关断时，三相无刷直流电机4的电流通过单相整流桥Z3、绝缘栅双极晶体管二极管快速熔断器F1和绝缘栅双极晶体管形成续流回路，与无开路或短路故障时一样，三相无刷直流电机4的ac相两端的电压等于零。由此可见，当第三逆变桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或该上桥臂上的第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5和该下桥臂上的第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2均短路时，由于本发明逆变电路的容错运行，三相无刷直流电机4的输出性能并不会受到影响。
综上所述，本实用新型通过在传统逆变桥每个桥臂上串联快速熔断器，当发生绝缘栅双极晶体管短路故障时，将会烧毁该绝缘栅双极晶体管所在桥臂上的快速熔断器，实现了短路故障到开路故障的转换，同时，在单桥臂开路故障时外部控制电路停止给故障单桥臂输出控制信号，单桥臂开路故障便不会对重构逆变器产生影响，实现了开路或短路故障所在桥臂的故障隔离，避免或减小了故障对整个系统的影响。本实用新型通过在直流电源与逆变桥之间添加逆变辅助电路，实现了逆变桥单上桥臂开路或逆变桥单上桥臂上的绝缘栅双极晶体管短路，逆变桥单下桥臂开路或逆变桥单下桥臂上的绝缘栅双极晶体管短路，以及逆变桥一个桥臂的上桥臂和下桥臂均开路或逆变桥一个桥臂的上桥臂和下桥臂上的绝缘栅双极晶体管均短路时的容错运行，不降低整个逆变电路的带载能力，逆变电路负载的性能不会受到影响，能够保证整个系统的可靠运行。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种具有容错功能的逆变器，包括直流电源(1)和用于在外部控制电路的控制下将直流电转换成交流电的逆变桥(3)，所述逆变桥(3)由第一逆变桥臂、第二逆变桥臂和第三逆变桥臂组成，所述第一逆变桥臂的上桥臂上连接有第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1，所述第一逆变桥臂的下桥臂上连接有第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4，所述第一逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥(3)的第一输出端，所述第二逆变桥臂的上桥臂上连接有第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3，所述第二逆变桥臂的下桥臂上连接有第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6，所述第二逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥(3)的第二输出端，所述第三逆变桥臂的上桥臂上连接有第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5，所述第三逆变桥臂的下桥臂上连接有第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2，所述第三逆变桥臂的上桥臂与下桥臂的连接端为逆变桥(3)的第三输出端；其特征在于：所述第一逆变桥臂的上桥臂上连接有与第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1串联且用于将第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1的短路故障转换为第一逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F1，所述第一逆变桥臂的下桥臂上连接有与第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4串联且用于将第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4的短路故障转换为第一逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F4，所述第二逆变桥臂的上桥臂上连接有与第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3串联且用于将第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3的短路故障转换为第二逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F3，所述第二逆变桥臂的下桥臂上连接有与第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6串联有用于将第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6的短路故障转换为第二逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F6，所述第三逆变桥臂的上桥臂上连接有与第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5串联且用于将第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5的短路故障转换为第三逆变桥臂的上桥臂开路故障的快速熔断器F5，所述第三逆变桥臂的下桥臂上连接有与第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2串联且用于将第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2的短路故障转换为第三逆变桥臂的下桥臂开路故障的快速熔断器F2；所述直流电源(1)与逆变桥(3)之间连接有用于在外部控制电路的控制下使逆变桥(3)容错运行的逆变辅助电路(2)，所述逆变辅助电路(2)由上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7、下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8、第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1、第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2和第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3，以及单相整流桥Z1、单相整流桥Z2和单相整流桥Z3组成；所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的集电极与直流电源(1)的正极相接，所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的发射极与下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的集电极相接，所述下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的发射极与直流电源(1)的负极相接，所述单相整流桥Z1的一个交流输入端、单相整流桥Z2的一个交流输入端和单相整流桥Z3的一个交流输入端均与上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7的发射极和下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8的集电极的连接端相接，所述单相整流桥Z1的另一个交流输入端与逆变桥(3)的第一输出端相接，所述单相整流桥Z2的另一个交流输入端与逆变桥(3)的第二输出端相接，所述单相整流桥Z3的另一个交流输入端与逆变桥(3)的第三输出端相接，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1的集电极与单相整流桥Z1的正极输出端相接，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1的发射极与单相整流桥Z1的负极输出端相接，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2的集电极与单相整流桥Z2的正极输出端相接，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2的发射极与单相整流桥Z2的负极输出端相接，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3的集电极与单相整流桥Z3的正极输出端相接，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3的发射极与单相整流桥Z3的负极输出端相接。
2.按照权利要求1所述的具有容错功能的逆变器，其特征在于：所述第一上桥臂绝缘栅双极晶体管Q1由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第一下桥臂绝缘栅双极晶体管Q4由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二上桥臂绝缘栅双极晶体管Q3由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二下桥臂绝缘栅双极晶体管Q6由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三上桥臂绝缘栅双极晶体管Q5由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三下桥臂绝缘栅双极晶体管Q2由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述上桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q7由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述下桥臂辅助绝缘栅双极晶体管Q8由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第一逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S1由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第二逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S2由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成，所述第三逆变桥臂辅助绝缘栅双极晶体管S3由反并联的绝缘栅双极晶体管和二极管组成。
3.按照权利要求2所述的具有容错功能的逆变器，其特征在于：所述二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管二极管和二极管均为快恢复二极管或高频二极管。
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| CN201420250144.8U CN203840234U (zh) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | 具有容错功能的逆变器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420250144.8U CN203840234U (zh) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | 具有容错功能的逆变器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203840234U true CN203840234U (zh) | 2014-09-17 |
Family
ID=51518027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420250144.8U Withdrawn - After Issue CN203840234U (zh) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | 具有容错功能的逆变器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203840234U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103944436A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-07-23 | 西安科技大学 | 一种三相容错逆变电路及其控制方法 |
| DE102018118236A1 (de) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Fehlerdiagnose bei einem Kontrollsystem |
-
2014
- 2014-05-15 CN CN201420250144.8U patent/CN203840234U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103944436A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-07-23 | 西安科技大学 | 一种三相容错逆变电路及其控制方法 |
| DE102018118236A1 (de) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Fehlerdiagnose bei einem Kontrollsystem |
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| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140917 Effective date of abandoning: 20150325 |
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| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20140917 Effective date of abandoning: 20150325 |
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