CN209446691U - 机车功率模块车载式故障定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机车功率模块车载式故障定位装置，包括功率模块、控制板、可编程高压电源、切换装置和取样电阻，所述控制板分别与所述可编程高压电源、切换装置连接，所述可编程高压电源和切换装置连接，且可编程高压电源和切换装置间还设置有支撑电容，所述切换装置和功率模块连接，且所述切换装置和功率模块间设有取样电阻。本实用新型根据判断功率模块中驱动板的电源系统、输入输出功能、保护功能、IGBT的静态参数Vces、Vcesat、Ices参数，从而可判断功率模块中故障IGBT及驱动位置，根据参数的应用前后变化率对机车功率模块中的IGBT为路局提供失效预警，其能够准确判断功率模块的故障状态和故障原因，实时监测和记录功率模块的运行状态。

Description

机车功率模块车载式故障定位装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体为一种机车功率模块车载式故障定位装置。

背景技术

路局机车在日常运营及维护过程中，在变流器故障的状态下无法对变流器中故障功率模块做出精确判断，并且由于变流器的庞大体积及维护的复杂性，每次维护需将模块拆除交于厂家试验组装基地进行维修试验，此过程消耗很大的人力和物力。

机车功率模块车载式故障定位判断装置可实现对变流器中故障模块位置的判断以及对功率模块中故障驱动板和IGBT位置的精准判断，从而减少了路局维护过程中拆卸、运送、装载过程，实现了路局功率模块维修维护的便利化、效率化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机车功率模块车载式故障定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种机车功率模块车载式故障定位装置，包括功率模块、控制板、可编程高压电源、切换装置和取样电阻；

所述控制板分别与所述可编程高压电源、切换装置连接，所述可编程高压电源和切换装置连接，且可编程高压电源和切换装置间还设置有支撑电容，所述切换装置和功率模块连接，且所述切换装置和功率模块间设有取样电阻；

所述控制板用于控制电路的供电及根据需求设定测试参数以及驱动脉冲和反馈判断机制，可根据不同种机车的需求提供光信号或电信号的驱动脉冲信号，并可监测功率模块驱动板的电源系统及反馈信号的采集，对采集到的功率模块IGBT数据A/D转换；

所述可编程高压电源用于根据控制板要求进行升压测试，其根据不同种机车的需求灵活设定保护阈值，可实现不影响产品可靠性的前提下采集数据；

所述切换装置包括控制开关和继电器，其依据不同机车的功率模块智能切换桥臂间以及上下桥臂电路，实现不同位置的驱动及IGBT模块的测试。

进一步的，IGBT驱动测试部分用于判断功率模块驱动板电源供电是否正常，判断驱动输出信号及反馈信号是否正常，模拟改型号驱动板的欠压、短路保护机制测试驱动板的保护功能是否正常。

进一步的，所述IGBT模块测试部分包括IGBT的静态参数Vces、Vcesat、Ices参数，并根据功率模块的特性设定边界测试值，防止对功率模块造成损伤。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型根据判断功率模块中驱动板的电源系统、输入输出功能、保护功能、IGBT的静态参数Vces、Vcesat、Ices参数，通过对上述参数的综合分析可判断功率模块中故障IGBT及驱动位置，根据IGBT的应用寿命特性分析，可通过对Vcesat、Ices参数的测试，根据参数的应用前后变化率对机车功率模块中的IGBT为路局提供失效预警，其能够准确判断功率模块的故障状态和故障原因，实时监测和记录功率模块的运行状态。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种机车功率模块车载式故障定位装置，包括功率模块、控制板、可编程高压电源、切换装置和取样电阻，所述控制板分别与所述可编程高压电源、切换装置连接，所述可编程高压电源和切换装置连接，且可编程高压电源和切换装置间还设置有支撑电容，所述切换装置和功率模块连接，且所述切换装置和功率模块间设有取样电阻。

在本实施例中，所述控制板用于控制电路的供电及根据需求设定测试参数以及驱动脉冲和反馈判断机制，可根据不同种机车的需求提供光信号或电信号的驱动脉冲信号，并可监测功率模块驱动板的电源系统及反馈信号的采集，对采集到的功率模块IGBT数据A/D转换；

在本实施例中，所述可编程高压电源用于根据控制板要求进行升压测试，其根据不同种机车的需求灵活设定保护阈值，可实现不影响产品可靠性的前提下采集数据；

在本实施例中，所述切换装置包括控制开关和继电器，其依据不同机车的功率模块智能切换桥臂间以及上下桥臂电路，实现不同位置的驱动及IGBT模块的测试。

在本实施例中，IGBT驱动测试部分用于判断功率模块驱动板电源供电是否正常，判断驱动输出信号及反馈信号是否正常，模拟改型号驱动板的欠压、短路保护机制测试驱动板的保护功能是否正常。

在本实施例中，所述IGBT模块测试部分包括IGBT的静态参数Vces、Vcesat、Ices参数，并根据功率模块的特性设定边界测试值，防止对功率模块造成损伤。

工作原理：使用时，断开变流器中与功率模块的电气连接，断电状态下连接装置与功率模块高低压接口以及驱动脉冲接口，依据不同系列机车的功率模块设定IGBT模块及驱动测试参数条件如测试保护阈值、驱动脉冲及反馈信号、驱动保护功能阈值、测试电压阶梯值等参数，设定完成后完成上电测试。根据判断功率模块中驱动板的电源系统、输入输出功能、保护功能、IGBT的静态参数Vces、Vcesat、Ices参数，通过对上述参数的综合分析可判断功率模块中故障IGBT及驱动位置，根据IGBT的应用寿命特性分析，可通过对Vcesat、Ices参数的测试，根据参数的应用前后变化率对机车功率模块中的IGBT为路局提供失效预警，其能够准确判断功率模块的故障状态和故障原因，实时监测和记录功率模块的运行状态。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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，其依然可以对前述各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 (3)

1.机车功率模块车载式故障定位装置，其特征在于：包括功率模块、控制板、可编程高压电源、切换装置和取样电阻；

所述控制板分别与所述可编程高压电源、切换装置连接，所述可编程高压电源和切换装置连接，且可编程高压电源和切换装置间还设置有支撑电容，所述切换装置和功率模块连接，且所述切换装置和功率模块间设有取样电阻；

所述控制板用于控制电路的供电及根据需求设定测试参数以及驱动脉冲和反馈判断机制，可根据不同种机车的需求提供光信号或电信号的驱动脉冲信号，并可监测功率模块驱动板的电源系统及反馈信号的采集，对采集到的功率模块IGBT数据A/D转换；

所述可编程高压电源用于根据控制板要求进行升压测试，其根据不同种机车的需求灵活设定保护阈值；

所述切换装置包括控制开关和继电器，其依据不同机车的功率模块智能切换桥臂间以及上下桥臂电路，实现不同位置的驱动及IGBT模块的测试。

2.根据权利要求1所述的机车功率模块车载式故障定位装置，其特征在于：IGBT驱动测试部分用于判断功率模块驱动板电源供电是否正常，判断驱动输出信号及反馈信号是否正常，模拟改型号驱动板的欠压、短路保护机制测试驱动板的保护功能是否正常。

3.根据权利要求2所述的机车功率模块车载式故障定位装置，其特征在于：所述IGBT模块测试部分包括IGBT的静态参数Vces、Vcesat、Ices参数，并根据功率模块的特性设定边界测试值。