一种IGBT脉冲校验方法

摘要

本发明涉及一种IGBT脉冲校验方法，属于电力电子IGBT应用技术领域。技术方案是：当接收到PWM脉冲的上升沿或者下降沿跳变时，间隔一段时间IGBT会返回一个700ns的脉冲信号，通过检测这个信号的有无以及持续时间的长短，来判断脉冲是否丢失，运用CPLD做为检测控制器，同时将故障状态存入CPLD的相应寄存器。本发明弥补了IGBT驱动板硬件保护的不足之处，使得在大功率设备中功率单元能够得到更好的保护，由于硬件IGBT的驱动板上的驱动欠压，短路、过热保护都是短暂性的，因此加强了驱动欠压，管子的过热短路保护，使发生故障时，能够长时间的保护功率单元，弥补了硬件驱动板一些保护功能的不足之处。

主权项

一种IGBT脉冲校验方法，其特征在于当接收到PWM脉冲的上升沿或者下降沿跳变时，间隔一段时间IGBT会返回一个700ns的脉冲信号，通过检测这个信号的有无以及持续时间的长短，来判断脉冲是否丢失，运用CPLD做为检测控制器，同时将故障状态存入CPLD的相应寄存器；最后对各种故障状态的寄存器进行总的操作，只要有一种故障发生，则由CPLD的I/O口发出指令，传给CPU主控制器，主控制器进行封脉冲保护操作；更具体的脉冲校验方法如下所述：每路脉冲信号被同时引出2路，一路送到CPLD的I/O口，另一路直接送到IGBT的驱动板，同时把IGBT驱动板的短路故障FO信号和驱动电压低SO信号，送到CPLD的相应I/O口；正常工作条件下，IGBT驱动板在正常电压下工作，没有任何故障发生时，门极接收到一个规则的高电平触发脉冲后，在脉冲的上升沿延时120ns后门极反应，脉冲上升沿发生220ns后，状态反馈端会接收到一个700ns的高电平脉冲，在脉冲的下降沿延时100ns后门极开始反应关断，并且在脉冲的下降沿发生220ns后同样会在状态反馈端接收到一个700ns的高电平脉冲信号；当发生短路故障时，FO信号保持11微秒的高电平信号；电压低时，SO也保持一定时间的高电平信号，之后故障信号消失；     故障条件下，当发生短路、过压、过流等损坏功率管的故障时，状态反馈端直接被拉升为高电平并保持相当长的时间11us，同时在状态反馈端上升沿后3.6us后封锁IGBT的门极，达到保护的目的；在驱动板电压过低时，SO反馈端也会接收到一个高电平信号并且持续时间和过流故障时反馈的时间相同，保护功能主要通过配套的硬件驱动板实现的，能很好的保护功率器件，但对于脉冲传输过程中丢失现象驱动板无法实现检测校验；对于三相电路，由于高频干扰等现象，如果有一相或者2相脉冲有丢失的现象，很容易造成功率管的损坏；本脉冲校验方法主要是针对这种情况进行处理的，同时增加了过流过压等双重故障保护；首先，定义 PWM【1‑6】，FO【1‑3】，SO【1‑3】，复位，时钟和故障输出等信号的CPLD相应的输入输出引脚；进行复位信号同步，使计数器模块、脉冲上升沿丢失、脉冲下降沿丢失、FO故障检测等模块能同时复位；进行控制信号同步化，之后进行反馈信号同步化；判断脉冲信号正跳变和负跳变，判断反馈信号正跳变和负跳变，并对相应的标志量进行置位；然后，进行计数器的启停控制，通过相应的标志量，使能脉冲上升沿使能计数器1和脉冲下降沿使能计数器2，开始计数；判断计数器1是否达到计数的时间，如果达到计数的时间，仍然没有接收到反馈信号；则报出故障ERROR=1；如果在要求的时间内接收到了反馈信号，则计数器1清零；判断计数器2是否达到计数的时间，如果达到计数的时间，仍然没有接收到反馈信号；则报出故障ERROR1=1；如果在要求的时间内接收到了反馈信号，则计数器2清零；    随后，在接收到反馈信号的上升沿的时候，计数器3使能，开始计数；当计数时间到达时，如果反馈信号仍然为高点平，则认定是FO信号，报出故障ERROR2=1；如果反馈信号为低电平则计数器清零，ERROR2=0；最后，把SO故障信号存储到相应的寄存器，对6路脉冲，3路FO，3路SO的故障发出信号进行综合处理；送到CPLD的输出端口，上传到主控单元。