[发明专利]预检测桥式结构中IGBT异常的方法

说明书

本发明提供一种预检测桥式结构中IGBT异常的方法，首先，检测同一桥臂上IGBT与下IGBT的连接点的电压，根据该点电压判断没有被击穿的上IGBT或下IGBT；然后，触发没有被击穿的上IGBT或下IGBT；再次检测同一桥臂上IGBT与下IGBT的连接点的电压，根据再次检测的该点电压，判断另一只下IGBT或上IGBT是否被击穿。本发明在设备刚上电启动IGBT前进行检测，判断出是否有IGBT击穿或短路，从而有效地防止启动IGBT输出后，IGBT直通炸毁，确保整台设备的安全运行，避免不必要的经济损失。

技术领域

本发明涉及一种预检测H桥或三相桥结构中半导体开关器件是否异常的方法，具体地说，本发明涉及一种在设备(例如变频器、电焊机、SVG等)上电运行前，检测H桥或三相桥结构中的IGBT或IEGT及其驱动链路是否异常的方法。

背景技术

随着半导体开关技术的发展，半导体开关器件被广泛地应用在电焊机、变频器、SVG、柔性直流输电等设备中。在设备生产、调试、运输、现场维修或返修时经常不可避免地会出现半导体器件(如IGBT或IEGT)损坏。在器件损坏的情况下，一旦设备上电运行，极易导致IGBT直通损坏，严重时会导致整个设备完全或部分炸毁。

传统的半导体开关器件故障检测和保护电路都是在设备上电运行过程中，通过判断半导体开关器件开通和关断时的压降来判断其是否损坏，其原理是：通过IGBT导通后的压降来判断IGBT是否开通或者是否出现短路。这种故障检测方法的缺点是：只有在设备上电运行后才能检测，如果此时IGBT已经损坏，设备启动运行初期的窄脉冲极易导致IGBT被击穿；如果同一桥臂的多个串联的IGBT被击穿，很有可能导致整个设备完全或部分炸毁。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种预检测H桥或三相桥结构中半导体开关器件是否异常的方法，即在设备上电运行前，事先检测H桥或三相桥结构中的IGBT或IEGT是否异常的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种预检测桥式结构中IGBT异常的方法，其特征在于：首先，检测同一桥臂上IGBT与下IGBT连接点的电压，根据该点电压判断没有被击穿的上IGBT或下IGBT；然后，触发没有被击穿的上IGBT或下IGBT；再次检测同一桥臂上IGBT与下IGBT连接点的电压，根据再次检测的该点电压，判断另一只不确定的下IGBT或上IGBT是否被击穿。

当判断出上、下IGBT没有被击穿后，触发上IGBT或下IGBT，检测同一桥臂上IGBT与下IGBT连接点的电压，根据检测的该点电压判断上IGBT或下IGBT是否能够正常开通，其驱动链路是否异常。

在本发明具体实施例中，该方法包括如下步骤：

假设同一桥臂的上IGBT与下IGBT连接点的电压＞1/2Vbus为高电平，否则为低电平；

S1、逐一桥臂进行检测，先检测同一桥臂上IGBT与下IGBT的连接点VA或VB或VC处的电压；如果上IGBT与下IGBT的连接点的电位为高电平，说明下IGBT没有击穿，继续执行下面步骤S2；如果上IGBT与下IGBT的连接点的电位为低电平，说明上IGBT没有被击穿，跳转执行步骤S4；

S2、触发下IGBT，再次检测上IGBT与下IGBT的连接点的电压，如果是高电平，说明上IGBT被击穿，或者下IGBT开通失败，下IGBT的触发电路异常，跳转执行步骤S6；如果是低电平，说明上IGBT没有被击穿，下IGBT开通正常；

S3、延迟死区时间，触发上IGBT，再次检测上IGBT与下IGBT的连接点的电压，如果是高电平，说明上IGBT开通正常，跳转执行步骤S6；如果是低电平，说明上IGBT虽然没有被击穿，但无法正常开通工作，其驱动链路异常，跳转执行步骤S6；