[发明专利]一种两电平逆变器开关管故障模拟的实验装置

权利要求书

1.一种两电平逆变器开关管故障模拟的实验装置，其特征在于，包括逆变主电路、信号采样电路、MCU控制模块、通讯传输模块、以及PC上位机，其中：

所述MCU控制模块连接所述逆变主电路以及所述信号采样电路，所述MCU控制模块对所述逆变主电路进行脉宽调制，将所述逆变主电路中的直流电逆变为交流电；

所述MCU控制模块通过所述通讯传输模块与所述PC上位机进行通讯，所述PC上位机根据需要模拟的开关管故障类型，通过所述通讯传输模块向MCU控制模块发送相应的故障指令；所述MCU控制模块接收故障指令后控制所述逆变主电路进行相应的故障模拟，并通过所述信号采样电路对所述逆变主电路进行采样；

所述MCU控制模块将采样数据进行打包后，通过所述通讯传输模块发送至PC上位机，所述PC上位机进行实时数据处理；

所述逆变主电路采用直流电源进行供电，且由6个开关管组成三组桥臂全桥逆变电路，6个所述开关管由3个开关管驱动芯片进行驱动，其中，每个所述开关管驱动芯片连接位于同一桥臂上的两个所述开关管；3个所述开关管驱动芯片均连接所述MCU控制模块；

所述逆变主电路还包括12个继电器，其中，6个所述继电器分别串联在6个所述开关管上，另外6个所述继电器分别并联在6个所述开关管上，且6个并联在开关管上的继电器还串联6个正温度系数热敏电阻；

所述继电器均通过继电器驱动芯片进行控制，所述继电器驱动芯片连接所述MCU控制模块；

所述信号采样电路包括输入电源电压采样电路、三路线电压采样电路、以及三路相电流采样电路，其中，所述输入电源电压采样电路对所述逆变主电路中的直流电源进行A/D采样，所述三路线电压采样电路对全桥逆变电路的三路线电压信号进行A/ D采样，所述三路相电流采样信号对全桥逆变电路的三路相电流信号进行A/ D采样，所述三路相电流采样电路采用三个独立电源进行单独供电；

还包括电路保护模块，所述电路保护模块连接三路相电流采样电路以及开关管驱动芯片；所述电路保护模块对三路相电流信号进行判断，采用门限比较电路将电流限制在正常范围内，当发生过流欠流情况时，实现对开关管驱动芯片的自动关断；

所述通讯传输模块与所述MCU控制模块之间以SPI通讯方式进行数据传输，并将经过TCP/IP协议处理后的数据经由RJ45网口发送至所述PC上位机；

所述开关管故障类型包括无故障、单个开关管故障、同一桥臂的2个开关管故障、同上或同下桥臂的2个开关管故障、以及交叉桥臂的2个开关管故障。