CN215580890U - 一种变频器的主控板的控制装置和变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频器的主控板的控制装置和变频器，该装置包括：控制单元，发送PWM信号；驱动单元，根据PWM信号，输出驱动信号；驱动信号的路数，与PWM信号的路数相同；控制单元，还发出选择信号；检测单元，根据选择信号，自与n路PWM信号对应的n路驱动信号中，选择出一路驱动信号，作为检测信号；控制单元，还基于一路以上检测信号，确定变频器是否出现驱动故障，以在变频器出现驱动故障的情况下启动预设的保护机制。该方案，通过对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现IGBT模块驱动故障时准确定位出故障位置并进行保护，有利于提升变频器的工作可靠性。

Description

一种变频器的主控板的控制装置和变频器

技术领域

本实用新型属于变频器技术领域，具体涉及一种变频器的主控板的控制装置和变频器，尤其涉及一种变频器主控板驱动信号检测装置和变频器。

背景技术

在变频器的产品应用中，IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的驱动信号，在变频器的主控板中，从DSP(数字信号处理)芯片引出，经一系列驱动电路进行放大、互锁后输送到IGBT驱动板。其中，在变频器出现IGBT模块驱动故障时，无法准确定位出故障位置并及时保护，影响了变频器的工作可靠性。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种变频器的主控板的控制装置和变频器，以解决在变频器出现IGBT模块驱动故障时，无法准确定位出故障位置并及时保护，影响了变频器的工作可靠性的问题，达到通过对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现IGBT模块驱动故障时准确定位出故障位置并进行保护，有利于提升变频器的工作可靠性的效果。

本实用新型提供一种变频器的主控板的控制装置中，所述变频器的主控板，包括：驱动单元和控制单元；所述驱动单元的数量为n，n为正整数；所述变频器的主控板的控制装置，包括：检测单元；其中，所述控制单元，被配置为发送PWM信号，所述PWM信号的路数为n；所述驱动单元，被配置为根据所述PWM信号，输出驱动信号；所述驱动信号的路数，与所述PWM信号的路数相同；所述控制单元，还被配置为发出选择信号；所述选择信号，是用于自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号的信号；所述检测单元，被配置为根据所述选择信号，自与n路所述PWM 信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号，作为检测信号；所述控制单元，还被配置为基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器出现驱动故障的情况下启动预设的保护机制；其中，一路以上所述检测信号，包括：选择出的一路所述检测信号。

在一些实施方式中，所述检测单元，包括：信号反馈模块和选择模块；其中，所述检测单元，根据所述选择信号，自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号，包括：所述信号反馈模块的数量为n路，n路所述信号反馈模块中的每一路所述信号反馈模块，被配置为针对与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路所述驱动信号，将一路所述驱动信号的参数与设定参数范围进行比较，得到比较结果，作为一路反馈信号；n路所述信号反馈模块，能够得到的n路比较结果，作为n路所述驱动信号的n路所述反馈信号；所述选择模块，被配置为根据所述选择信号，自 n路所述驱动信号的反馈信号，选择出一路所述反馈信号，作为一路所述检测信号。

在一些实施方式中，一路所述信号反馈模块，包括：比较器模块；其中，所述比较器模块的反相输入端，能够输入所述设定参数范围；所述比较器模块的同相输入端，能够输入一路所述驱动信号；所述比较器模块的输出端，能够输出一路所述反馈信号。

在一些实施方式中，所述驱动单元，包括：电压转换模块、桥臂信号互锁模块和输出锁定模块；其中，所述驱动单元，根据所述PWM信号，输出驱动信号，包括：所述电压转换模块，被配置为对所述PWM信号的电压进行转换，得到具有设定电压的信号；所述桥臂信号互锁模块，被配置为基于所述具有设定电压的信号，对所述变频器的IGBT驱动板的上下桥臂进行互锁处理后，输出所述驱动信号；所述输出锁定模块，被配置为在所述变频器工作之前，对所述驱动信号进行锁定，以禁止所述变频器的IGBT驱动板基于所述驱动信号启动。

在一些实施方式中，所述输出锁定模块，包括：与逻辑模块；其中，所述与逻辑模块，被配置为基于所述驱动信号与所述PWM信号进行与运算，得到运算结果，以根据所述运算结果对所述驱动信号的输出进行锁定；其中，所述驱动信号，包括：上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号中的至少之一。

在一些实施方式中，所述控制单元，还被配置为在所述驱动单元包括输出锁定模块的情况下，在所述变频器工作之前，使所述输出锁定模块禁止输出所述驱动信号，并输出设定频率和/或设定占空比的PWM信号之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器未出现驱动故障的情况下，才使所述输出锁定模块允许所述驱动信号，以控制所述变频器驱动并工作；以及，在所述变频器工作之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障。

在一些实施方式中，所述控制单元，基于与n路所述PWM信号对应的n 路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，包括：针对n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，利用所述控制单元的捕获模块，捕获n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号；若所述捕获模块能够捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元未出现驱动故障，继续控制所述变频器工作；若所述捕获模块能够未捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元出现驱动故障，并确定所述变频器出现驱动故障的位置。

在一些实施方式中，所述控制单元，确定所述变频器出现驱动故障的位置，包括：确定是否捕获到具有设定电压位的信号；若捕获到所述具有设定电压位的信号，则确定n路所述驱动单元中至少部分所述驱动单元出现故障；若未捕获到所述具有设定电压位的信号，则发起自检信号，以根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障。

在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障，包括：向所述检测单元发送所述自检信号，并确定所述捕获模块是否捕获到所述自检信号；在所述检测单元包括信号反馈模块和选择模块的情况下，若所述捕获模块捕获到所述自检信号，则确定所述信号反馈模块出现故障；若所述捕获模块未捕获到所述自检信号，则确定所述选择模块出现故障。

与上述装置相匹配，本实用新型再一方面提供一种变频器，包括：以上所述的变频器的主控板的控制装置。

由此，本实用新型的方案，通过针对变频器的控制板中的一系列驱动电路，在一系列驱动电路与DSP芯片之间设置检测电路，通过该检测电路，对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现IGBT模块驱动故障时，能够准确定位出是主控板驱动电路出现故障，还是IGBT的驱动板出现故障；从而，通过对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现IGBT模块驱动故障时准确定位出故障位置并进行保护，有利于提升变频器的工作可靠性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

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为本实用新型的变频器的主控板的控制装置的一实施例的结构示意图；

图2为驱动信号检测拓扑的一实施例的结构示意图；

图3为信号反馈电路的一实施例的结构示意图；

图4为控制板驱动电路的一实施例的信号流向示意图；

图5为输出锁定电路的一实施例的结构示意图；

图6为信号检测程序的一实施例的流程示意图；

图7为本实用新型的变频器的主控板的控制方法的一实施例的流程示意图；

图8为本实用新型的方法中选择出一路所述驱动信号的一实施例的流程示意图；

图9为本实用新型的方法中输出驱动信号的一实施例的流程示意图；

图10为本实用新型的方法中确定所述变频器是否出现驱动故障的一实施例的流程示意图；

图11为本实用新型的方法中确定所述变频器出现驱动故障的位置的一实施例的流程示意图；

图12为本实用新型的方法中检测所述检测单元是否出现故障的一实施例的流程示意图；

图13为桥臂信号互锁整形电路的一实施例的结构示意图；

图14为驱动信号检测拓扑的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

在变频器的主控板中，一系列驱动电路，难以保证在生产或者在控制板(即主控板)运行中始终保持完好状态；一系列驱动电路中某路出现故障时，难以定位故障位置并及时进行变频器保护；一系列驱动电路被其他信号干扰时或一系列驱动电路的器件异常时，出现驱动信号的频率及占空比异常的情况，控制板难以检测并获知此类问题。在IGBT的驱动信号的检测电路出现故障的情况，难以区分是一系列驱动电路故障，还是IGBT的驱动信号的检测电路故障，易出现IGBT的驱动故障误报情况。变频器正式工作前，主控板中一系列驱动电路的故障状态难以获知，若变频器在主控板中一系列驱动电路故障的情况下启动，就增大了变频器出现意外事故的概率。

根据本实用新型的实施例，提供了一种变频器的主控板的控制装置。参见图1所示本实用新型的装置的一实施例的结构示意图。所述变频器的主控板，包括：驱动单元和控制单元。所述驱动单元的数量为n，n为正整数。所述驱动单元，如驱动电路，具体可以是控制板驱动电路。所述控制单元，如DSP 芯片。所述变频器的主控板的控制装置，包括：检测单元。所述检测单元，设置在所述驱动单元与所述控制单元之间。所述检测单元，如检测电路。

其中，所述控制单元，被配置为发送PWM信号，所述PWM信号的路数为n。

所述驱动单元，被配置为根据所述PWM信号，输出驱动信号。所述驱动信号的路数，与所述PWM信号的路数相同。与所述PWM信号的路数相对应，所述驱动信号的路数也为n。

所述控制单元，还被配置为发出选择信号。所述选择信号，是用于自与n 路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号的信号。

所述检测单元，被配置为根据所述选择信号，自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号，作为检测信号。

所述控制单元，还被配置为基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器出现驱动故障的情况下启动预设的保护机制，如断电或停机保护。其中，一路以上所述检测信号，包括：选择出的一路所述检测信号。也就是说，一次判断中，根据选择出的一路所述驱动信号，确定所述变频器是否出现驱动故障。

为了在变频器出现IGBT模块驱动故障时，能够准确定位出是主控板驱动电路出现故障，还是IGBT的驱动板出现故障。本实用新型的方案，提供一种在主控板上检测驱动信号的方法，大大缩短了技术人员对故障的排查难度及排查时间。另外能够清楚了解驱动信号的状态，进而可判断主控板的驱动电路的被干扰情况或驱动器件运行质量情况。也提供了信号检测电路的自检方法，减少了驱动故障误报的情况。

具体地，本实用新型的方案，提供一种变频器主控板驱动信号检测方法，采用多路选择器，将一系列驱动电路中的各路驱动电路的信号，反馈回DSP 芯片的CAP(捕获)模块中。捕获反馈回的驱动信号的电平变化情况，实现对每一路驱动电路的导通情况、信号频率及占空比进行检测。

这样，针对一系列驱动电路，难以保证在生产或者在控制板(即主控板) 运行中始终保持完好状态的问题，使驱动信号反馈回DSP芯片中进行信号的电平变化判断，可获知驱动信号具体状态以及驱动电路的导通情况，能够实现实时检测一系列驱动电路对驱动信号的导通情况。

在一些实施方式中，所述检测单元，包括：信号反馈模块和选择模块。信号反馈模块，如12路三相驱动信号反馈电路。选择模块，如16路选择器。

其中，所述检测单元，根据所述选择信号，自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号，包括：

所述信号反馈模块的数量为n路，n路所述信号反馈模块中的每一路所述信号反馈模块，被配置为针对与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路所述驱动信号，将一路所述驱动信号的参数与设定参数范围进行比较，得到比较结果，作为一路反馈信号。n路所述信号反馈模块，能够得到的 n路比较结果，作为n路所述驱动信号的n路所述反馈信号。

所述选择模块，被配置为根据所述选择信号，自n路所述驱动信号的反馈信号，选择出一路所述反馈信号，作为一路所述检测信号。

本实用新型的方案，使用于大功率变频器主控板上驱动信号检测，为了使本技术领域的人员更清晰的理解本实用新型实施例，以下结合具体操作并参照图2至图6所示的例子，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的示例性描述。

下面对变频器主控板上驱动信号的电压转变进行示例性说明。

图2为驱动信号检测拓扑的一实施例的结构示意图。如图2所示，驱动信号检测拓扑，包括：信号驱动电路、驱动信号反馈电路、信号选择电路以及 DSP芯片控制电路。其中，信号驱动电路，如控制板驱动电路。驱动信号反馈电路，如12路三相驱动信号反馈电路。信号选择电路，如16路选择器。DSP 芯片控制电路，如DSP芯片。也就是说，具体地，驱动信号检测拓扑，包括：控制板驱动电路(即控制板的驱动电路)，12路三相驱动信号反馈电路，16 路选择器，以及DSP芯片。控制电路驱动板、12路三相驱动信号反馈电路、16路选择器、以及DSP芯片，依次连接。12路三相驱动信号反馈电路和16 路选择器，构成控制板驱动电路的检测电路。DSP芯片发送选择信号和检测电路自检信号给16路选择器，DS芯片发送PWM信号和输出锁定信号给控制板驱动电路。

相关方案中，信号反馈检测电路只检测驱动电路的故障情况，反馈检测电路出现故障的情况概率较大，易出现故障误报情况。本实用新型的方案，在16 路选择器电路中加入检测电路自检信号，避免反馈出现故障时误报驱动电路故障。

在一些实施方式中，一路所述信号反馈模块，包括：比较器模块，如主要由比较器和电阻构成的信号反馈电路。

其中，所述比较器模块的反相输入端，能够输入所述设定参数范围。所述比较器模块的同相输入端，能够输入一路所述驱动信号。所述比较器模块的输出端，能够输出一路所述反馈信号。

图3为信号反馈电路的一实施例的结构示意图。参见图3所示的例子，信号反馈电路，主要由比较器(如型号为LM293的比较器)和电阻(如电阻R1、电阻R2和电阻R3)构成干扰性较强的信号反馈电路，若驱动信号高于上门限电压3.18V，则比较器输出高电平信号。若驱动信号低于下门限电压2.7V，则比较器输出低电平信号。

其中，具有电压位的模拟信号在电路传输中有可能出现干扰波动。比如 3.3V的高电平信号在传输波动中可能突然表现为3V或3.1V等等，若此时高电平稍微低于3.3V时就比较输出低电平是为不正确的。所以比较器的输出是处于高电平转低电平输出时，输入比较值需要低于下门限电压2.7V时才输出低电平。同理，若果低电平瞬间波动出现2.7V左右就认为是高电平是不正确的，所以比较器的输出是处于低电平转高电平输出时，输入比较值需要高于上门限电压3.18V时才输出高电平。如就能避免电平电压出现短暂的小波动时误致比较器输出电平出现切换，此为提高抗干扰性。

图3所示的例子，为驱动信号反馈电路示例。与相关方案中采用光耦模块的反馈电路相比。本实用新型的方案，采用比较器与相应电阻，构成抗干扰强的信号反馈电路，并与选择器电路相连构成整体的检测电路。

在一些实施方式中，所述驱动单元，包括：电压转换模块、桥臂信号互锁模块和输出锁定模块。所述电压转换模块、所述桥臂信号互锁模块和所述输出锁定模块，依次设置在所述控制单元如DSP芯片与所述变频器的IGBT驱动板之间。电压转换模块，如电压转换电路。桥臂信号互锁模块，如桥臂信号互锁整形电路。输出锁定模块，如输出锁定电路。

其中，所述驱动单元，根据所述PWM信号，输出驱动信号，包括：

所述电压转换模块，被配置为对所述PWM信号的电压进行转换，得到具有设定电压的信号。

所述桥臂信号互锁模块，被配置为基于所述具有设定电压的信号，对所述变频器的IGBT驱动板的上下桥臂进行互锁处理后，输出所述驱动信号。

所述输出锁定模块，被配置为在所述变频器工作之前，对所述驱动信号进行锁定，以禁止所述变频器的IGBT驱动板基于所述驱动信号启动。

图4为控制板驱动电路的一实施例的信号流向示意图。如图4所示，控制板驱动电路，包括：依次连接的DSP芯片、电压转换电路、桥臂信号互锁整形电路、输出锁定电路和IGBT驱动板。其中，电压转换电路，包括：3.3V转 5V的电压转换电路和5V转15V的电压转换电路。

图13为桥臂信号互锁整形电路的一实施例的结构示意图。

参见图13所示的例子，桥臂信号互锁整形电路，可以将上下桥臂的驱动信号进行与否运算，此与否运算输出再分别和上下桥臂驱动信号进行与运算。当上下桥臂信号同时为高电平时，可以令输出为低电平，避免上下桥臂出现同时导通情况。

图4能够示意性地说明控制板的驱动信号的转换过程。如上所述，相关方案中控制芯片发出驱动信号后，直接经驱动电路对外输出或者在驱动电路的前端增加输出锁定。而本实用新型的方案，是在驱动电路对IGBT驱动板输出的后端，增加了对外输出锁定电路。

在图4所示的驱动信号检测拓扑中，在大功率变频器的控制板中，驱动信号流向图中包括多个电压转换电路、桥臂信号互锁整形电路、以及本实用新型方案在主控板驱动电路的末端添加的输出锁定电路。这里，桥臂信号互锁整形电路目的是防止同一相的驱动信号电平同时处于高电平状态下，输出锁定电路可让芯片控制最终驱动信号是否输出到IGBT驱动板上。

驱动信号是由DSP芯片引脚，根据电机控制算法而发出的具有一定频率、一定占空比的PWM信号。DSP芯片引脚发出的驱动信号的电压是3.3V。如图 4所示，3.3V的驱动信号会持续转换成5V进而转换成15V，输出互锁电路将 15V驱动信号互锁后输出到独立于主控板的IGBT驱动板中。输出互锁的目的，就是防止同一相的驱动信号同时处于高电平状态。在本实用新型的方案中，会在主控板驱动电路的末端15V的驱动信号处增加一个信号输出锁定电路(即输出锁定电路、或对外输出锁定电路)，目的是可以在变频器的IGBT正式工作前进行一次驱动信号检测，判断驱动电路是否正常。

相关方案中，控制芯片发出驱动信号后，直接经驱动电路对外输出或者在驱动电路的前端增加输出锁定。相关方案中，信号检测并无强调对驱动信号锁定输出、以及信号检测电路故障自检技术。而本实用新型的方案，在控制板驱动电路后端增加对外输出锁定信号，目的是实现驱动信号对外输出前能够对控制板的驱动电路的驱动信号进行检测。

在一些实施方式中，所述输出锁定模块，包括：与逻辑模块。其中，

所述与逻辑模块，被配置为基于所述驱动信号与所述PWM信号进行与运算，得到运算结果，以根据所述运算结果对所述驱动信号的输出进行锁定。

其中，所述驱动信号，包括：上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号中的至少之一。

图5为输出锁定电路的一实施例的结构示意图。如图5所示，输出锁定电路，包括：与非门U2-A、与非门U2-B，非门U3-A、非门U3-B。与非门U2-A 的第一输入端(如引脚1)，接DSP芯片的控制信号。与非门U2-A的第二输入端(如引脚2)，接桥臂信号互锁整形电路输出的上桥臂驱动信号，与非门 U2-A的输出端(如引脚3)接非门U3-A的输入端(如引脚1)，非门U3-A 的输出端(如引脚2)能够输出至IGBT驱动板。与非门U2-B的第一输入端(如引脚5)，接DSP芯片的控制信号。与非门U2-B的第二输入端(如引脚6)，接桥臂信号互锁整形电路输出的下桥臂驱动信号，与非门U2-B的输出端(如引脚4)接非门U3-B的输入端(如引脚3)，非门U3-B的输出端(如引脚4) 能够输出至IGBT驱动板。当然，输出锁定电路中，直接使用与门也是可以的。

图5为以上所述的信号输出锁定电路的示例电路。如图5所示，输出锁定电路的示例图中，主要是将驱动信号与DSP芯片控制信号作与运算，若DSP 芯片控制信号为低电平则输出都为低电平。相关方案中，更多的是在控制芯片的直接信号输出处3.3V转5V的装换电路，增加转换使能控制信号，做到输出锁定，即在驱动电路前端增加输出锁定。本实用新型的方案，是在驱动电路后端采用逻辑芯片，将驱动信号和控制信号做与运算，控制信号为高电平时，驱动电路输出为驱动信号。控制信号为低电平时，驱动电路输出为低电平。

其中，DSP芯片控制信号，独立于PWM驱动信号的控制信号，可置高电平或低电平。控制作用就是控制是否允许驱动信号输出到IGBT驱动板。一旦此信号是低电平时，那么和驱动信号进行与运算后，输出都为低电平，相当于锁定驱动信号对外的输出。信号是高电平时，那么驱动信号是什么状态，就对外输出什么状态。

这样，本实用新型的方案，通过程序计算及逻辑判断，定位到每路驱动电路的故障情况、受干扰情况、器件运行质量情况。这样，针对一系列驱动电路中某路出现故障时，难以定位故障位置并及时进行变频器保护的问题，出现变频器驱动故障时，可定位故障是出自是哪一路驱动电路，便于技术人员对故障电路进行排查、修复，能够准确定位故障电路位置。并在出现故障及时停止变频器，做到对变频器及变频器所控设备进行故障保护，能够实现变频器驱动故障及时保护。

在一些实施方式中，所述控制单元，还被配置为在所述驱动单元包括输出锁定模块的情况下，在所述变频器工作之前，使所述输出锁定模块禁止输出所述驱动信号，并输出设定频率和/或设定占空比的PWM信号之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器未出现驱动故障的情况下，才使所述输出锁定模块允许所述驱动信号，以控制所述变频器驱动并工作；以及，在所述变频器工作之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障。

图6为信号检测程序的一实施例的流程示意图。如图6所示，信号检测程序流程图包括三个主要流程，分别是变频器正常工作前信号检测流程、变频器正常工作后信号检测流程以及检测电路自检流程。也就是说，本实用新型的方案，在程序上的控制逻辑如图6所示，主要分为三个部分，分别是变频器正常工作前的驱动信号检测、变频器正常工作后的驱动信号检测和检测电路自检。

参见图6所示的例子，变频器正常工作前的驱动信号检测。DSP芯片控制输出锁定电路，禁止驱动信号输出到IGBT驱动板上。DSP芯片主动发出一定频率、一定占空比的PWM驱动信号。驱动信号反馈电路将6路的3.3V信号和15V的驱动信号反馈到选择器中。DSP芯片首先检测U相驱动电路15V的信号，若检测到相关信号则表示此路电路是为正常，继续进行下一路15V的驱动信号检测，若6路15V的驱动信号都检测到则3.3V的驱动信号无需再捕获检测。若此前检测不到U相驱动电路15V的驱动信号，则再选择此路的3.3V 的驱动信号进行捕获检测，若检测到了3.3V的驱动信号，则判断为该路驱动电路故障，及时预警保护。若检测不到此路的3.3V的驱动信号则进入检测电路自检状态。通过这样的一个变频器工作前自检，可避免变频器在驱动电路故障中启动，避免变频器及被控设备其他意外产生。

本实用新型的方案，通过对控制板的驱动电路的最后电压位电路，加入输出锁定，实现变频器工作前后不同状态下的信号检测。这样，针对一系列驱动电路被其他信号干扰时或一系列驱动电路的器件异常时，出现驱动信号的频率及占空比异常的情况，控制板难以检测并获知此类问题的问题，将检测信号的频率及占空比与控制程序相应配置进行比较，能够检测驱动信号的频率及占空比异常情况，若出现较大异常则可定位到驱动电路抗干扰能力弱或者器件异常，便于技术人员进行相应电路优化。

本实用新型的方案，在变频器正式工作前主控板驱动故障检测，避免变频器在驱动电路故障状态下启动。这样，针对变频器正式工作前，主控板中一系列驱动电路的故障状态难以获知，若变频器在主控板中一系列驱动电路故障的情况下启动，就增大了变频器出现意外事故的概率的问题，能够避免变频器在驱动电路故障的情况下启动，减小了变频器及被控设备启动出现意外事故的概率。

在一些实施方式中，所述控制单元，基于与n路所述PWM信号对应的n 路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，包括：

所述控制单元，具体还被配置为在所述变频器工作之前使所述输出锁定模块禁止输出所述驱动信号，并输出设定频率和/或设定占空比的PWM信号之后；或在所述变频器的工作的过程中，针对选择出的一路所述检测信号，利用所述控制单元的捕获模块，捕获选择出的一路所述检测信号。相应地，针对n 路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，利用所述控制单元的捕获模块，通过一一捕获选择出的一路所述检测信号，捕获n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号。

所述控制单元，具体还被配置为若所述捕获模块能够捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元未出现驱动故障，继续控制所述变频器工作。

所述控制单元，具体还被配置为若所述捕获模块能够未捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元出现驱动故障，并确定所述变频器出现驱动故障的位置。所述控制单元，包括：DSP芯片。所述控制单元中的捕获模块，包括：DSP芯片中的CAP模块。

其中，能捕获到此路所述检测信号只能确定此路驱动单元(如驱动电路) 无驱动故障，不能代表整个变频器无驱动故障；能相继捕获到n路所述检测信号则能确定变频器未出现驱动故障。

本实用新型的方案，信号检测主要思路如图4所示，通过信号输出锁定电路(即输出锁定电路、或对外输出锁定电路)实现变频器正式工作前后不同状态下进行驱动信号检测。信号反馈电路(即12路三相驱动信号反馈电路)将 DSP芯片引脚输出的3.3V的驱动信号和桥臂互锁整形电路(即桥臂信号互锁整形电路)输出的15V的驱动信号反馈到选择电路(即16路选择器)中。

其中，DSP芯片输出3.3V的驱动信号是输入到控制板驱动电路中，当时画图时潜意识默认控制板驱动电路包含此3.3V驱动信号。使用16路选择器，是因为常用的是4路或8路选择器，超过8路则可以利用2个8路选择器级联方式形成16路选择器。实际用到的是12路，若需要更改为12路选择器也可以，可以参见图14所示的选了12路选择器的结构拓扑图。

由选择电路选择任一路信号输入到DSP芯片中进行CAP模块捕获检测，根据CAP模块捕获情况获取控制板驱动电路的状态信息及驱动信号的状态信息。驱动电路状态信息就是是否有驱动故障；驱动信号状态信息就是PWM信号的频率和占空比信息。作用：根据是否有驱动故障判断是否启动变频器保护机制；根据PWM信号的频率和占空比信息判断驱动电路是否对PWM驱动信号产生了畸变。

参见图5所示的例子，驱动信号的输出锁定电路，主要是由逻辑芯片构成，将驱动信号与DSP芯片的控制信号作与运算。DSP芯片的控制信号为高电平时，驱动信号可以正常输出到IGBT驱动板中。DSP芯片的CAP模块可以捕获输入信号(即16路选择器选择得到的一路驱动信号)的边沿事件，即可捕获到输入信号的上升沿或下降沿。所以当面对5kHz频率的驱动信号时，若1ms 内能够捕获到50次以上的电平变化，则可判断捕获到的是为驱动信号。此外通过统计上升沿到下一个上升沿的时间，可计算出信号周期、频率，统计上升沿到下降沿的时间可算出信号占空比。

参见图6所示的例子，变频器正常工作后的驱动信号检测。若变频器正常工作前的驱动信号检测中认定各路驱动电路正常后变频器可以正式工作，DSP 芯片控制输出锁定电路，使能驱动信号输出到IGBT驱动板上。在变频器正式工作过程中进行驱动信号检测，首先判断程序中配置的PWM驱动信号的占空比是否为0或100％，PWM驱动信号占空比不处于这两种状态时才会出现电平变化，有电平变化才可被DSP芯片的CAP模块捕获到。在变频器正常工作中，驱动信号反馈电路，将6路的3.3V的驱动信号和15V的驱动信号反馈到选择器中。DSP芯片首先检测U相驱动电路15V的信号，若检测到相关信号则表示此路电路是为正常，继续进行下一路15V的驱动信号检测，若6路15V的驱动信号都检测到则3.3V的驱动信号无需再检测。若此前检测不到U相驱动电路15V的驱动信号，则再选择此路的3.3V的驱动信号进行检测，若检测到了3.3V的驱动信号，则判断为此路驱动电路故障，及时预警保护。若检测不到此路的3.3V的驱动信号则进入检测电路自检状态。在程序上可以计算出捕获到的驱动信号相应的频率及占空比，将这些数据与程序算法配置的数据进行比较。两者的数据比较情况可供技术人员对驱动电路优化或者对程序配置占空比的算法上进行补偿优化参考。

在一些实施方式中，所述控制单元，确定所述变频器出现驱动故障的位置，包括：

所述控制单元，具体还被配置为确定是否捕获到具有设定电压位的信号，如3.3V电压位的信号。

所述控制单元，具体还被配置为若捕获到所述具有设定电压位的信号，则确定n路所述驱动单元中至少部分所述驱动单元出现故障。

所述控制单元，具体还被配置为若未捕获到所述具有设定电压位的信号，则发起自检信号，以根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障。

本实用新型的方案，能够实现检测电路的故障自检。这样，针对在IGBT 的驱动信号的检测电路出现故障的情况，难以区分是一系列驱动电路故障，还是IGBT的驱动信号的检测电路故障，易出现IGBT的驱动故障误报情况的问题，在未测到DSP芯片引脚输出的驱动信号时，可实现检测电路的故障自检，能够实现驱动信号检测电路故障自检，避免误报变频器主控板驱动故障。

图5为以上所述的信号输出锁定电路的示例电路。如图5所示，输出锁定电路的示例图中，主要是将驱动信号与DSP芯片控制信号作与运算，若DSP 芯片控制信号为低电平则输出都为低电平。相关方案中，更多的是在控制芯片的直接信号输出处3.3V转5V的装换电路，增加转换使能控制信号，做到输出锁定，即在驱动电路前端增加输出锁定。本实用新型的方案，是在驱动电路后端采用逻辑芯片，将驱动信号和控制信号做与运算，控制信号为高电平时，驱动电路输出为驱动信号。控制信号为低电平时，驱动电路输出为低电平。

这样，本实用新型的方案，通过程序计算及逻辑判断，定位到每路驱动电路的故障情况、受干扰情况、器件运行质量情况。这样，针对一系列驱动电路中某路出现故障时，难以定位故障位置并及时进行变频器保护的问题，出现变频器驱动故障时，可定位故障是出自是哪一路驱动电路，便于技术人员对故障电路进行排查、修复，能够准确定位故障电路位置。并在出现故障及时停止变频器，做到对变频器及变频器所控设备进行故障保护，能够实现变频器驱动故障及时保护。

在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障，包括：

所述控制单元，具体还被配置为向所述检测单元发送所述自检信号，并确定所述捕获模块是否捕获到所述自检信号。

所述控制单元，具体还被配置为在所述检测单元包括信号反馈模块和选择模块的情况下，若所述捕获模块捕获到所述自检信号，则确定所述信号反馈模块出现故障。若所述捕获模块未捕获到所述自检信号，则确定所述选择模块出现故障。

参见图6所示的例子，检测电路自检。DSP芯片检测不到PWM的3.3V 的驱动信号时则进入检测电路自检状态。因为3.3V的驱动信号是DSP芯片引脚直接输出的信号，若检测不到则检测电路出现故障的概率极大。自检逻辑就是DSP芯片主动发送一定频率、一定占空比PWM信号直接送到选择器电路中，若DSP芯片能够在选择器输出段检测到此信号，则判断为驱动反馈电路故障，选择器电路正常，若检测不到此信号，则判断选择器电路故障。通过这样的一个自检逻辑可以很大程度上减少了变频器主控板驱动故障误报情况。

需要说明的是，在上述实施方式中，包含的反馈电路参数仅作为示范，驱动信号的实际电压值，应根据实际情况确定。另外，包括但不限定于6路驱动信号、信号电压转换值、信号检测顺序等。

本实用新型的方案中，采用DSP芯片的CAP模块检测到信号的频率及占空比，采用多路比较器作为信号反馈电路，可定位驱动故障出自具体某一路电路，变频器工作前后驱动电路故障检测两种模式，检测电路可以实现故障自检。可以解决多路驱动电路故障定位，驱动信号状态异常检测，避免变频器在驱动电路故障状态启动的关键技术型问题，同时实现检测电路故障自检，避免变频器中驱动电路故障误报。

采用本实用新型的技术方案，通过针对变频器的控制板中的一系列驱动电路，在一系列驱动电路与DSP芯片之间设置检测电路，通过该检测电路，对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现 IGBT模块驱动故障时，能够准确定位出是主控板驱动电路出现故障，还是 IGBT的驱动板出现故障。从而，通过对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现IGBT模块驱动故障时准确定位出故障位置并进行保护，有利于提升变频器的工作可靠性。

根据本实用新型的实施例，还提供了对应于变频器的主控板的控制装置的一种变频器。该变频器可以包括：以上所述的变频器的主控板的控制装置。

由于本实施例的变频器所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

采用本实用新型的技术方案，通过针对变频器的控制板中的一系列驱动电路，在一系列驱动电路与DSP芯片之间设置检测电路，通过该检测电路，对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现 IGBT模块驱动故障时，能够准确定位出是主控板驱动电路出现故障，还是 IGBT的驱动板出现故障，能够大大缩短了技术人员对故障的排查难度及排查时间。另外能够清楚了解驱动信号的状态，进而可判断主控板的驱动电路的被干扰情况或驱动器件运行质量情况。

根据本实用新型的实施例，还提供了对应于变频器的一种变频器的主控板的控制方法，如图7所示本实用新型的方法的一实施例的流程示意图。所述变频器的主控板，包括：驱动单元和控制单元。所述驱动单元的数量为n，n为正整数。所述驱动单元，如驱动电路，具体可以是控制板驱动电路。所述控制单元，如DSP芯片。所述变频器的主控板的控制方法，包括：步骤S110至步骤S150。

在步骤S110处，通过控制单元，发送PWM信号，所述PWM信号的路数为n。

在步骤S120处，通过驱动单元，根据所述PWM信号，输出驱动信号。所述驱动信号的路数，与所述PWM信号的路数相同。与所述PWM信号的路数相对应，所述驱动信号的路数也为n。

在步骤S130处，通过控制单元，还发出选择信号。所述选择信号，是用于自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号的信号。

在步骤S140处，通过检测单元，根据所述选择信号，自与n路所述PWM 信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号，作为检测信号。所述检测单元，设置在所述驱动单元与所述控制单元之间。所述检测单元，如检测电路。

在步骤S150处，通过控制单元，还基于与n路所述PWM信号对应的n 路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器出现驱动故障的情况下启动预设的保护机制，如断电或停机保护。其中，一路以上所述检测信号，包括：选择出的一路所述检测信号。也就是说，一次判断中，根据选择出的一路所述驱动信号，确定所述变频器是否出现驱动故障。

为了在变频器出现IGBT模块驱动故障时，能够准确定位出是主控板驱动电路出现故障，还是IGBT的驱动板出现故障。本实用新型的方案，提供一种在主控板上检测驱动信号的方法，大大缩短了技术人员对故障的排查难度及排查时间。另外能够清楚了解驱动信号的状态，进而可判断主控板的驱动电路的被干扰情况或驱动器件运行质量情况。也提供了信号检测电路的自检方法，减少了驱动故障误报的情况。

具体地，本实用新型的方案，提供一种变频器主控板驱动信号检测方法，采用多路选择器，将一系列驱动电路中的各路驱动电路的信号，反馈回DSP 芯片的CAP(脉冲检测)模块中。捕获反馈回的驱动信号的电平变化情况，实现对每一路驱动电路的导通情况、信号频率及占空比进行检测。

这样，针对一系列驱动电路，难以保证在生产或者在控制板(即主控板) 运行中始终保持完好状态的问题，使驱动信号反馈回DSP芯片中进行信号的电平变化判断，可获知驱动信号具体状态以及驱动电路的导通情况，能够实现实时检测一系列驱动电路对驱动信号的导通情况。

在一些实施方式中，所述检测单元，包括：信号反馈模块和选择模块。信号反馈模块，如12路三相驱动信号反馈电路。选择模块，如16路选择器。

其中，步骤S140中，通过检测单元，根据所述选择信号，自与n路所述 PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图8所示本实用新型的方法中选择出一路所述驱动信号的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S140中选择出一路所述驱动信号的具体过程，包括：步骤S210和步骤S220。

步骤S210，所述信号反馈模块的数量为n路，通过n路所述信号反馈模块中的每一路所述信号反馈模块，针对与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路所述驱动信号，将一路所述驱动信号的参数与设定参数范围进行比较，得到比较结果，作为一路反馈信号。n路所述信号反馈模块，能够得到的n路比较结果，作为n路所述驱动信号的n路所述反馈信号。

步骤S220，通过选择模块，根据所述选择信号，自n路所述驱动信号的反馈信号，选择出一路所述反馈信号，作为一路所述检测信号。

本实用新型的方案，使用于大功率变频器主控板上驱动信号检测，为了使本技术领域的人员更清晰的理解本实用新型实施例，以下结合具体操作并参照图2至图6所示的例子，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的示例性描述。

下面对变频器主控板上驱动信号的电压转变进行示例性说明。

图2为驱动信号检测拓扑的一实施例的结构示意图。如图2所示，驱动信号检测拓扑，包括：信号驱动电路、驱动信号反馈电路、信号选择电路以及 DSP芯片控制电路。其中，信号驱动电路，如控制板驱动电路。驱动信号反馈电路，如12路三相驱动信号反馈电路。信号选择电路，如16路选择器。DSP 芯片控制电路，如DSP芯片。也就是说，具体地，驱动信号检测拓扑，包括：控制板驱动电路(即控制板的驱动电路)，12路三相驱动信号反馈电路，16 路选择器，以及DSP芯片。控制电路驱动板、12路三相驱动信号反馈电路、 16路选择器、以及DSP芯片，依次连接。12路三相驱动信号反馈电路和16 路选择器，构成控制板驱动电路的检测电路。DSP芯片发送选择信号和检测电路自检信号给16路选择器，DS芯片发送PWM信号和输出锁定信号给控制板驱动电路。

相关方案中，信号反馈检测电路只检测驱动电路的故障情况，反馈检测电路出现故障的情况概率较大，易出现故障误报情况。本实用新型的方案，在16 路选择器电路中加入检测电路自检信号，避免反馈出现故障时误报驱动电路故障。

在一些实施方式中，所述驱动单元，包括：电压转换模块、桥臂信号互锁模块和输出锁定模块。所述电压转换模块、所述桥臂信号互锁模块和所述输出锁定模块，依次设置在所述控制单元如DSP芯片与所述变频器的IGBT驱动板之间。电压转换模块，如电压转换电路。桥臂信号互锁模块，如桥臂信号互锁整形电路。输出锁定模块，如输出锁定电路。其中，

步骤S120中通过驱动单元，根据所述PWM信号，输出驱动信号的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图9所示本实用新型的方法中输出驱动信号的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中输出驱动信号的具体过程，包括：步骤S310至步骤S330。

步骤S310，通过电压转换模块，对所述PWM信号的电压进行转换，得到具有设定电压的信号。

步骤S320，通过桥臂信号互锁模块，基于所述具有设定电压的信号，对所述变频器的IGBT驱动板的上下桥臂进行互锁处理后，输出所述驱动信号。

步骤S330，通过输出锁定模块，在所述变频器工作之前，对所述驱动信号进行锁定，以禁止所述变频器的IGBT驱动板基于所述驱动信号启动。

图4为控制板驱动电路的一实施例的信号流向示意图。如图4所示，控制板驱动电路，包括：依次连接的DSP芯片、电压转换电路、桥臂信号互锁整形电路、输出锁定电路和IGBT驱动板。其中，电压转换电路，包括：3.3V转 5V的电压转换电路和5V转15V的电压转换电路。

图4能够示意性地说明控制板的驱动信号的转换过程。如上所述，相关方案中控制芯片发出驱动信号后，直接经驱动电路对外输出或者在驱动电路的前端增加输出锁定。而本实用新型的方案，是在驱动电路对IGBT驱动板输出的后端，增加了对外输出锁定电路。

在图4所示的驱动信号检测拓扑中，在大功率变频器的控制板中，驱动信号流向图中包括多个电压转换电路、桥臂信号互锁整形电路、以及本实用新型方案在主控板驱动电路的末端添加的输出锁定电路。这里，桥臂信号互锁整形电路目的是防止同一相的驱动信号电平同时处于高电平状态下，输出锁定电路可让芯片控制最终驱动信号是否输出到IGBT驱动板上。

驱动信号是由DSP芯片引脚，根据控制法而发出的具有一定频率、一定占空比的PWM信号。DSP芯片引脚发出的驱动信号的电压是3.3V。如图4 所示，3.3V的驱动信号会持续转换成5V进而转换成15V，输出互锁电路将15V 驱动信号互锁后输出到独立于主控板的IGBT驱动板中。输出互锁的目的，就是防止同一相的驱动信号同时处于高电平状态。在本实用新型的方案中，会在主控板驱动电路的末端15V的驱动信号处增加一个信号输出锁定电路(即输出锁定电路、或对外输出锁定电路)，目的是可以在变频器的IGBT正式工作前进行一次驱动信号检测，判断驱动电路是否正常。

相关方案中，控制芯片发出驱动信号后，直接经驱动电路对外输出或者在驱动电路的前端增加输出锁定。相关方案中，信号检测并无强调对驱动信号锁定输出、以及信号检测电路故障自检技术。而本实用新型的方案，在控制板驱动电路后端增加对外输出锁定信号，目的是实现驱动信号对外输出前能够对控制板的驱动电路的驱动信号进行检测。

在一些实施方式中，还包括：通过控制单元，还在所述驱动单元包括输出锁定模块的情况下，在所述变频器工作之前，使所述输出锁定模块禁止输出所述驱动信号，并输出设定频率和/或设定占空比的PWM信号之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器未出现驱动故障的情况下，才使所述输出锁定模块允许所述驱动信号，以控制所述变频器驱动并工作；以及，在所述变频器工作之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障。

图6为信号检测程序的一实施例的流程示意图。如图6所示，信号检测程序流程图包括三个主要流程，分别是变频器正常工作前信号检测流程、变频器正常工作后信号检测流程以及检测电路自检流程。也就是说，本实用新型的方案，在程序上的控制逻辑如图6所示，主要分为三个部分，分别是变频器正常工作前的驱动信号检测、变频器正常工作后的驱动信号检测和检测电路自检。

参见图6所示的例子，变频器正常工作前的驱动信号检测。DSP芯片控制输出锁定电路，禁止驱动信号输出到IGBT驱动板上。DSP芯片主动发出一定频率、一定占空比的PWM驱动信号。驱动信号反馈电路将6路的3.3V信号和15V的驱动信号反馈到选择器中。DSP芯片首先检测U相驱动电路15V的信号，若检测到相关信号则表示此路电路是为正常，继续进行下一路15V的驱动信号检测，若6路15V的驱动信号都检测到则3.3V的驱动信号无需再捕获检测。若此前检测不到U相驱动电路15V的驱动信号，则再选择此路的3.3V 的驱动信号进行捕获检测，若检测到了3.3V的驱动信号，则判断为该路驱动电路故障，及时预警保护。若检测不到此路的3.3V的驱动信号则进入检测电路自检状态。通过这样的一个变频器工作前自检，可避免变频器在驱动电路故障中启动，避免变频器及被控设备其他意外产生。

本实用新型的方案，通过对控制板的驱动电路的最后电压位电路，加入输出锁定，实现变频器工作前后不同状态下的信号检测。这样，针对一系列驱动电路被其他信号干扰时或一系列驱动电路的器件异常时，出现驱动信号的频率及占空比异常的情况，控制板难以检测并获知此类问题的问题，将检测信号的频率及占空比与控制程序相应配置进行比较，能够检测驱动信号的频率及占空比异常情况，若出现较大异常则可定位到驱动电路抗干扰能力弱或者器件异常，便于技术人员进行相应电路优化。

本实用新型的方案，在变频器正式工作前主控板驱动故障检测，避免变频器在驱动电路故障状态下启动。这样，针对变频器正式工作前，主控板中一系列驱动电路的故障状态难以获知，若变频器在主控板中一系列驱动电路故障的情况下启动，就增大了变频器出现意外事故的概率的问题，能够避免变频器在驱动电路故障的情况下启动，减小了变频器及被控设备启动出现意外事故的概率。

在一些实施方式中，步骤S150中通过控制单元，基于与n路所述PWM 信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图10所示本实用新型的方法中确定所述变频器是否出现驱动故障的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S150中确定所述变频器是否出现驱动故障的具体过程，包括：步骤S410至步骤S430。

步骤S410，通过所述控制单元，在所述变频器工作之前使所述输出锁定模块禁止输出所述驱动信号，并输出设定频率和/或设定占空比的PWM信号之后；或在所述变频器的工作的过程中，针对选择出的一路所述检测信号，利用所述控制单元的捕获模块，捕获选择出的一路所述检测信号。相应地，针对n 路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，利用所述控制单元的捕获模块，通过一一捕获选择出的一路所述检测信号，捕获n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号。

步骤S420，通过所述控制单元，若所述捕获模块能够捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元未出现驱动故障，继续控制所述变频器工作。

步骤S430，通过所述控制单元，若所述捕获模块能够未捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元出现驱动故障，并确定所述变频器出现驱动故障的位置。所述控制单元，包括：DSP芯片。所述控制单元中的捕获模块，包括：DSP芯片中的CAP模块。

本实用新型的方案，信号检测主要思路如图4所示，通过信号输出锁定电路(即输出锁定电路、或对外输出锁定电路)实现变频器正式工作前后不同状态下进行驱动信号检测。信号反馈电路(即12路三相驱动信号反馈电路)将 DSP芯片引脚输出的3.3V的驱动信号和桥臂互锁整形电路(即桥臂信号互锁整形电路)输出的15V的驱动信号反馈到选择电路(即16路选择器)中。由 DSP芯片选择任一路信号输入到DSP芯片中进行CAP模块捕获检测，根据CAP 模块捕获情况获取控制板驱动电路的状态信息及驱动信号的状态信息。

参见图5所示的例子，驱动信号的输出锁定电路，主要是由逻辑芯片构成，将驱动信号与DSP芯片的控制信号作与运算。DSP芯片的控制信号为高电平时，驱动信号可以正常输出到IGBT驱动板中。DSP芯片的CAP模块可以捕获输入信号的边沿事件，即可捕获到输入信号的上升沿或下降沿。所以当面对 5kHz频率的驱动信号时，若1ms内能够捕获到50次以上的电平变化，则可判断捕获到的是为驱动信号。此外通过统计上升沿到下一个上升沿的时间，可计算出信号周期、频率，统计上升沿到下降沿的时间可算出信号占空比。

参见图6所示的例子，变频器正常工作后的驱动信号检测。若变频器正常工作前的驱动信号检测中认定各路驱动电路正常后变频器可以正式工作，DSP 芯片控制输出锁定电路，使能驱动信号输出到IGBT驱动板上。在变频器正式工作过程中进行驱动信号检测，首先判断程序中配置的PWM驱动信号的占空比是否为0或100％，PWM驱动信号占空比不处于这两种状态时才会出现电平变化，有电平变化才可被DSP芯片的CAP模块捕获到。在变频器正常工作中，驱动信号反馈电路，将6路的3.3V的驱动信号和15V的驱动信号反馈到选择器中。DSP芯片首先检测U相驱动电路15V的信号，若检测到相关信号则表示此路电路是为正常，继续进行下一路15V的驱动信号检测，若6路15V的驱动信号都检测到则3.3V的驱动信号无需再检测。若此前检测不到U相驱动电路15V的驱动信号，则再选择此路的3.3V的驱动信号进行检测，若检测到了3.3V的驱动信号，则判断为此路驱动电路故障，及时预警保护。若检测不到此路的3.3V的驱动信号则进入检测电路自检状态。在程序上可以计算出捕获到的驱动信号相应的频率及占空比，将这些数据与程序算法配置的数据进行比较。两者的数据比较情况可供技术人员对驱动电路优化或者对程序配置占空比的算法上进行补偿优化参考。

在一些实施方式中，步骤S430中，通过控制单元，确定所述变频器出现驱动故障的位置的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图11所示本实用新型的方法中确定所述变频器出现驱动故障的位置的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S430中确定所述变频器出现驱动故障的位置的具体过程，包括：步骤S510至步骤S530。

步骤S510，通过控制单元，确定是否捕获到具有设定电压位的信号，如 3.3V电压位的信号。

步骤S520，通过控制单元，若捕获到所述具有设定电压位的信号，则确定n路所述驱动单元中至少部分所述驱动单元出现故障。

步骤S530，通过控制单元，若未捕获到所述具有设定电压位的信号，则发起自检信号，以根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障。

本实用新型的方案，能够实现检测电路的故障自检。这样，针对在IGBT 的驱动信号的检测电路出现故障的情况，难以区分是一系列驱动电路故障，还是IGBT的驱动信号的检测电路故障，易出现IGBT的驱动故障误报情况的问题，在未测到DSP芯片引脚输出的驱动信号时，可实现检测电路的故障自检，能够实现驱动信号检测电路故障自检，避免误报变频器主控板驱动故障。

在一些实施方式中，步骤S530中通过控制单元，根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图12所示本实用新型的方法中检测所述检测单元是否出现故障的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S530中检测所述检测单元是否出现故障的具体过程，包括：步骤S610和步骤S620。

步骤S610，通过所述控制单元，向所述检测单元发送所述自检信号，并确定所述捕获模块是否捕获到所述自检信号。

步骤S620，通过所述控制单元在所述检测单元包括信号反馈模块和选择模块的情况下，若所述捕获模块捕获到所述自检信号，则确定所述信号反馈模块出现故障。若所述捕获模块未捕获到所述自检信号，则确定所述选择模块出现故障。

参见图6所示的例子，检测电路自检。DSP芯片检测不到PWM的3.3V 的驱动信号时则进入检测电路自检状态。因为3.3V的驱动信号是DSP芯片引脚直接输出的信号，若检测不到则检测电路出现故障的概率极大。自检逻辑就是DSP芯片主动发送一定频率、一定占空比PWM信号直接送到选择器电路中，若DSP芯片能够在选择器输出段检测到此信号，则判断为驱动反馈电路故障，选择器电路正常，若检测不到此信号，则判断选择器电路故障。通过这样的一个自检逻辑可以很大程度上减少了变频器主控板驱动故障误报情况。

需要说明的是，在上述实施方式中，包含的反馈电路参数仅作为示范，驱动信号的实际电压值，应根据实际情况确定。另外，包括但不限定于6路驱动信号、信号电压转换值、信号检测顺序等。

本实用新型的方案中，采用DSP芯片的CAP模块检测到信号的频率及占空比，采用多路比较器作为信号反馈电路，可定位驱动故障出自具体某一路电路，变频器工作前后驱动电路故障检测两种模式，检测电路可以实现故障自检。可以解决多路驱动电路故障定位，驱动信号状态异常检测，避免变频器在驱动电路故障状态启动的关键技术型问题，同时实现检测电路故障自检，避免变频器中驱动电路故障误报。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述变频器的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

采用本实施例的技术方案，通过针对变频器的控制板中的一系列驱动电路，在一系列驱动电路与DSP芯片之间设置检测电路，通过该检测电路，对变频器的主控板中一系列驱动电路的驱动信号进行检测，以在变频器出现 IGBT模块驱动故障时，能够准确定位出是主控板驱动电路出现故障，还是 IGBT的驱动板出现故障，在变频器正式工作前主控板驱动故障检测，避免变频器在驱动电路故障状态下启动。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述变频器的主控板，包括：驱动单元和控制单元；所述驱动单元的数量为n，n为正整数；所述变频器的主控板的控制装置，包括：检测单元；其中，

所述控制单元，被配置为发送PWM信号，所述PWM信号的路数为n；

所述驱动单元，被配置为根据所述PWM信号，输出驱动信号；所述驱动信号的路数，与所述PWM信号的路数相同；

所述控制单元，还被配置为发出选择信号；所述选择信号，是用于自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号的信号；

所述检测单元，被配置为根据所述选择信号，自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号，作为检测信号；

所述控制单元，还被配置为基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器出现驱动故障的情况下启动预设的保护机制；其中，一路以上所述检测信号，包括：选择出的一路所述检测信号。

2.根据权利要求1所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述检测单元，包括：信号反馈模块和选择模块；其中，

所述检测单元，根据所述选择信号，自与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中，选择出一路所述驱动信号，包括：

所述信号反馈模块的数量为n路，n路所述信号反馈模块中的每一路所述信号反馈模块，被配置为针对与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路所述驱动信号，将一路所述驱动信号的参数与设定参数范围进行比较，得到比较结果，作为一路反馈信号；n路所述信号反馈模块，能够得到的n路比较结果，作为n路所述驱动信号的n路所述反馈信号；

所述选择模块，被配置为根据所述选择信号，自n路所述驱动信号的反馈信号，选择出一路所述反馈信号，作为一路所述检测信号。

3.根据权利要求2所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，一路所述信号反馈模块，包括：比较器模块；其中，

所述比较器模块的反相输入端，能够输入所述设定参数范围；所述比较器模块的同相输入端，能够输入一路所述驱动信号；所述比较器模块的输出端，能够输出一路所述反馈信号。

4.根据权利要求1所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述驱动单元，包括：电压转换模块、桥臂信号互锁模块和输出锁定模块；其中，

所述驱动单元，根据所述PWM信号，输出驱动信号，包括：

所述电压转换模块，被配置为对所述PWM信号的电压进行转换，得到具有设定电压的信号；

所述桥臂信号互锁模块，被配置为基于所述具有设定电压的信号，对所述变频器的IGBT驱动板的上下桥臂进行互锁处理后，输出所述驱动信号；

所述输出锁定模块，被配置为在所述变频器工作之前，对所述驱动信号进行锁定，以禁止所述变频器的IGBT驱动板基于所述驱动信号启动。

5.根据权利要求4所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述输出锁定模块，包括：与逻辑模块；其中，

所述与逻辑模块，被配置为基于所述驱动信号与所述PWM信号进行与运算，得到运算结果，以根据所述运算结果对所述驱动信号的输出进行锁定；

其中，所述驱动信号，包括：上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号中的至少之一。

6.根据权利要求1所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述控制单元，还被配置为在所述驱动单元包括输出锁定模块的情况下，在所述变频器工作之前，使所述输出锁定模块禁止输出所述驱动信号，并输出设定频率和/或设定占空比的PWM信号之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，以在所述变频器未出现驱动故障的情况下，才使所述输出锁定模块允许所述驱动信号，以控制所述变频器驱动并工作；以及，在所述变频器工作之后，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述控制单元，基于与n路所述PWM信号对应的n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，确定所述变频器是否出现驱动故障，包括：

针对n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号，利用所述控制单元的捕获模块，捕获n路所述驱动信号中的一路以上所述检测信号；

若所述捕获模块能够捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元未出现驱动故障，继续控制所述变频器工作；

若所述捕获模块能够未捕获到一路以上所述检测信号，则确定所述变频器的n路所述驱动单元中，与一路以上所述检测信号对应的一路以上所述驱动单元出现驱动故障，并确定所述变频器出现驱动故障的位置。

8.根据权利要求7所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述控制单元，确定所述变频器出现驱动故障的位置，包括：

确定是否捕获到具有设定电压位的信号；

若捕获到所述具有设定电压位的信号，则确定n路所述驱动单元中至少部分所述驱动单元出现故障；

若未捕获到所述具有设定电压位的信号，则发起自检信号，以根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障。

9.根据权利要求8所述的变频器的主控板的控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述自检信号，检测所述检测单元是否出现故障，包括：

向所述检测单元发送所述自检信号，并确定所述捕获模块是否捕获到所述自检信号；

在所述检测单元包括信号反馈模块和选择模块的情况下，若所述捕获模块捕获到所述自检信号，则确定所述信号反馈模块出现故障；若所述捕获模块未捕获到所述自检信号，则确定所述选择模块出现故障。

10.一种变频器，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的变频器的主控板的控制装置。

Images