技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變流器技術(shù)，且特別涉及一種變流器電路及其開路檢測方法。

背景技術(shù)

變流器由于廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，因此人們對其可維護性的要求也越來越高。以多電平變流器為例，其在高壓、大功率場合的應(yīng)用提供了很多便利，但隨著電平數(shù)增加，主電路所需的開關(guān)管數(shù)量成倍增加，電路結(jié)構(gòu)和控制更加復(fù)雜，這使得電力電子設(shè)備的故障增多，系統(tǒng)的可靠性大大降低。

目前容易出現(xiàn)的故障，包括功率半導(dǎo)體開關(guān)的開路或開路故障，以及線路錯接或線路斷開，驅(qū)動失效等故障，都會造成對器件及系統(tǒng)的損害。如果沒有有效的機制檢測變流器電路是否有開路的故障情形出現(xiàn)，變流器電路在運作時勢必容易損壞，輕則造成工礦企業(yè)停產(chǎn)，重則造成嚴(yán)重的、災(zāi)難性的事故。

因此，如何設(shè)計一種新的變流器電路及其開路檢測方法，以解決上述的問題，乃此業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一方面是在提供一種變流器電路。變流器電路包含電容模塊、多個橋臂、電壓測量模塊與開路檢測模塊。橋臂各與電容模塊并聯(lián)，并各包含具有至少一上半功率半導(dǎo)體開關(guān)的上半橋臂以及具有至少一下半功率半導(dǎo)體開關(guān)的下半橋臂，其中上半橋臂與下半橋臂電性串聯(lián)于中點。電壓測量模塊用以電性連接于橋臂的中點，以測量每二橋臂間的電壓差。開路檢測模塊傳送多組測試脈沖信號至橋臂的上半及下半功率半導(dǎo)體開關(guān)，以使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導(dǎo)通的上通橋臂，以及使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導(dǎo)通的下通橋臂。其中開路檢測模塊自電壓測量模塊擷取每一對上通及下通橋臂間的電壓差，以與參考值比較產(chǎn)生比較結(jié)果，進一步判斷每一對上通及下通橋臂中，在正常運作時導(dǎo)通的上半橋臂及下半橋臂的運作狀態(tài)。開路檢測模塊還對不同的多組測試脈沖信號間所判斷的運作狀態(tài)進行比較，以進一步判斷各橋臂的上半橋臂及下半橋臂是否實際開路。

本發(fā)明的另一方面是在提供一種變流器電路開路檢測方法，用以測試變流器電路是否具有開路狀況，其中變流器電路包含電容模塊、多個橋臂、電壓測量模塊與開路檢測模塊。橋臂各與電容模塊并聯(lián)，并各包含具有至少一上半功率半導(dǎo)體開關(guān)的上半橋臂以及具有至少一下半功率半導(dǎo)體開關(guān)的下半橋臂，其中上半橋臂與下半橋臂電性串聯(lián)于中點。變流器電路開路檢測方法包含：傳送多組測試脈沖信號至橋臂的上半及下半功率半導(dǎo)體開關(guān)，以使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導(dǎo)通的上通橋臂，以及使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導(dǎo)通的下通橋臂；由電性連接于橋臂的中點的電壓測量模塊測量每二橋臂間的電壓差；由開路檢測模塊自電壓測量模塊擷取每一對上通及下通橋臂間的電壓差，以與參考值比較產(chǎn)生比較結(jié)果，進一步判斷每一對上通及下通橋臂中，在正常運作時導(dǎo)通的上半橋臂及下半橋臂的運作狀態(tài)；以及由開路檢測模塊對不同的多組測試脈沖信號間所判斷的運作狀態(tài)進行比較，以進一步判斷各橋臂的上半橋臂及下半橋臂是否實際開路。

本發(fā)明的再一方面是在提供一種變流器電路，包含：電容模塊、多個橋臂、電壓測量模塊以及開路檢測模塊。電容模塊包含具有至少一第一電容的一電容上半橋臂以及具有至少一第二電容的電容下半橋臂，其中電容上半橋臂與電容下半橋臂電性串聯(lián)于電容中點。橋臂各與電容模塊并聯(lián)，并各包含具有至少一上半功率半導(dǎo)體開關(guān)的上半橋臂以及具有至少一下半功率半導(dǎo)體開關(guān)的下半橋臂，其中上半橋臂與下半橋臂電性串聯(lián)于中點。電壓測量模塊電性連接于橋臂的中點與電容中點，以測量電容模塊與橋臂其中之一間的電壓差。開路檢測模塊傳送多組測試脈沖信號至橋臂的上半及下半功率半導(dǎo)體開關(guān)，以使橋臂其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導(dǎo)通的上通橋臂，或者以使橋臂其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導(dǎo)通的下通橋臂。其中開路檢測模塊自電壓測量模塊擷取電容模塊與上通橋臂間的電壓差，或者電容模塊與下通橋臂間的電壓差，以與參考值比較產(chǎn)生比較結(jié)果，進一步判斷上通橋臂或下通橋臂中，在正常運作時應(yīng)導(dǎo)通的上半橋臂或下半橋臂的運作狀態(tài)。