[發明專利]一種功率開關故障自檢電路、方法、變頻器及空調設備

在審

• 申請號: 202011315183.8
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112467958A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 徐志國;姜穎異;黃猛;黃頌儒;黎俊麟
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M5/458;H02H7/12
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 廉振保

本發明公開一種功率開關故障自檢電路、方法、變頻器及空調設備。其中，該電路包括多個采樣模塊和主控芯片，采樣模塊與功率開關一一對應連接，其第一輸入端輸入第一電壓，第二輸入端輸入第二電壓，第三輸入端連接功率開關的漏極，第四輸入端輸入所述柵極驅動信號；用于根據功率開關的通斷狀態以及柵極驅動信號生成指示信號，其中，指示信號用于指示功率開關是否發生故障；主控芯片，其輸入端連接采樣模塊的輸出端，用于根據指示信號判斷所述功率開關是否發生故障，并在功率開關發生故障時控制所述柵極驅動信號封鎖。通過本發明，能夠實現在功率開關投入使用前進行故障自檢，提升安全性和可靠性。

技術領域

本發明涉及電子電力技術領域，具體而言，涉及一種功率開關故障自檢電路、方法、變頻器及空調設備。

背景技術

目前的變頻器(例如光伏變頻器)中包括整流模塊與逆變模塊，，圖1為現有的變頻器的電路結構圖，其中整流模塊與逆變模塊中均包括功率開關(例如絕緣柵雙極型晶體管，IGBT)，隨著效率要求不斷提高，市面上逐漸出現三電平、五電平變頻器。隨著這些變頻器的出現，對于功率開關的需求越來越多，同時功率開關的安全性和可靠性能越來越被重視。目前的變頻器，或者其他使用功率開關的器件中，在實際運行前一般都不進行功率開關故障自檢，當長時間遠距離運輸，或者長時間不穩定運行后會對模塊造成損壞，導致功率開關出現故障，如果下次使用前不進行檢測直接投入運行，很可能造成巨大安全事故。

針對現有技術中功率開關投入使用前不進行檢測，易帶來安全隱患的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例中提供一種功率開關故障自檢電路、方法、變頻器及空調設備，以解決現有技術中功率開關投入使用前不進行檢測，易帶來安全隱患的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種功率開關故障自檢電路，應用于變頻器，所述變頻器中包括多個功率開關，該電路包括：多個采樣模塊和主控芯片；

所述采樣模塊，與所述功率開關一一對應連接，其第一輸入端輸入第一電壓，其第二輸入端輸入第二電壓，其第三輸入端連接功率開關的漏極，其第四輸入端輸入所述功率開關的柵極驅動信號；所述采樣模塊用于根據所述功率開關的通斷狀態以及所述柵極驅動信號生成指示信號；其中，所述指示信號用于指示所述功率開關是否發生故障；

所述主控芯片，其輸入端連接所述采樣模塊的輸出端，用于根據所述指示信號判斷所述功率開關是否發生故障，并在所述功率開關發生故障時封鎖所述柵極驅動信號。

進一步地，所述采樣模塊包括：

分壓單元，其第一端輸入所述第一電壓，其第二端連接所述功率開關的漏極；所述分壓單元用于對所述第一電壓進行分壓，生成第三電壓后輸出至比較器；

所述比較器，其第一輸入端連接所述分壓單元的輸出端，其第二輸入端輸入所述第二電壓，用于在所述第三電壓大于所述第二電壓時輸出高電平，在所述第三電壓小于所述第二電壓時，輸出低電平；

同或邏輯芯片，其第一輸入端連接所述比較器的輸出端，其第二輸入端輸入所述柵極驅動信號，用于在所述比較器的輸出信號與所述柵極驅動信號一致時，輸出高電平的指示信號，在所述比較器的輸出信號與所述柵極驅動信號不一致時，輸出低電平的指示信號。

進一步地，所述分壓單元包括：

第一電阻與第二電阻，所述第一電阻與所述第二電阻串聯后構成串聯支路，所述串聯支路的第一端輸入所述第一電壓，第二端連接所述功率開關的漏極，所述第一電阻與所述第二電阻之間的線路連接所述比較器的第一輸入端。

進一步地，所述采樣模塊還包括：

第三電阻，設置在所述比較器的第一輸入端與所述分壓單元的輸出端之間，用于限制所述比較器的第一輸入端的電流；

第四電阻，設置在所述比較器的第二輸入端，用于限制所述比較器的第二輸入端的電流。