風電變流器的igbt的故障檢測裝置及故障保護裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種故障檢測裝置及故障保護裝置，尤其涉及一種風電變流器的IGBT的故障檢測裝置及故障保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在風電變流器中，在IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)工作時，需要測量IGBT電壓、IGBT電流、IGBT溫度信號，并這些信號反饋給控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)IGBT開關(guān)動作，實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的電力電子裝置。當IGBT這些測量信號出現(xiàn)異常時，例如電壓過壓、電流過流、溫度過溫時，需要對IGBT進行保護措施，不然長時間將會損壞IGBT，并且對變流器的發(fā)電工作造成影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的實施例提供風電變流器的IGBT的故障檢測裝置及故障保護裝置，以能夠及時發(fā)現(xiàn)IGBT存在的故障，以便采取相應的保護措施。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種風電變流器的IGBT的故障檢測裝置，包括:信號檢測電路、閾值設定電路、比較電路以及鎖存電路，
[0006]所述信號檢測電路與所述閾值設定電路分別與所述比較電路的兩個輸入端連接，所述比較電路的輸出端與所述鎖存電路連接，
[0007]所述信號檢測電路用于檢測所述IGBT的電流信號或電壓信號或溫度信號；
[0008]所述閾值設定電路用于設定所述電流信號或所述電壓信號或所述溫度信號的保護閾值；
[0009]所述比較電路用于對電流信號或電壓信號或溫度信號與所述電流信號或所述電壓信號或所述溫度信號的保護閾值進行比較，輸出比較結(jié)果信號；
[0010]所述鎖存電路用于對所述比較電路輸出的比較結(jié)果信號進行鎖存。
[0011]進一步地，所述閾值設定電路包括可編程邏輯電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述比較電路的輸入端連接，
[0012]所述可編程邏輯電路用于以數(shù)字信號的方式設定所述保護閾值，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將所述數(shù)字信號形態(tài)的保護閾值轉(zhuǎn)換為模擬信號形態(tài)的保護閾值，并輸入到所述比較器的輸入端。
[0013]進一步地，所述可編程邏輯電路和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間通過總線連接。
[0014]一種風電變流器的IGBT的故障保護裝置，包括:IGBT的故障檢測裝置和IGBT封鎖脈沖電路，
[0015]所述IGBT封鎖脈沖電路的輸入端與所述IGBT的故障檢測裝置的鎖存電路的輸出端連接，用于根據(jù)所述鎖存電路鎖存的比較結(jié)果信號對所述IGBT進行脈沖封鎖。
[0016]進一步地，所述風電變流器的IGBT的故障保護裝置還包括設置在風電變流器的主控制系統(tǒng)中的故障處理模塊，
[0017]所述故障處理模塊用于從所述鎖存電路中讀取所述比較結(jié)果信號，并根據(jù)所述比較結(jié)果信號對所述IGBT進行故障保護處理。
[0018]本實用新型的風電變流器的IGBT的故障檢測、保護電路，通過檢測電流信號或電壓信號或溫度信號等，并通過閾值設定電路設定相應的閾值，進而利用比較電路來判定信號是否異常，從而實現(xiàn)對IGBT的故障檢測，并且能夠?qū)⑿盘栨i存，以便為變流器的主控系統(tǒng)采取相應的保護措施。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例的IGBT的故障檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例的IGBT的故障保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型實施例提供一種風電變流器的IGBT的故障檢測、保護電路，其技術(shù)原理在于通過檢測電流信號或電壓信號或溫度信號等，并通過閾值設定電路設定相應的閾值，進而利用比較電路來判定信號是否異常，從而實現(xiàn)對IGBT的故障檢測，并且能夠?qū)⑿盘栨i存，以便為變流器的主控系統(tǒng)采取相應的保護措施。
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例提供的風電變流器的IGBT的故障檢測、保護電路進行詳細描述。
[0023]圖1為本實用新型實施例的IGBT的故障檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該故障檢測裝置200包括:信號檢測電路210、閾值設定電路220、比較電路230以及鎖存電路240。
[0024]信號檢測電路210與閾值設定電路220分別與比較電路230的兩個輸入端連接(例如，如圖1所示，信號檢測電路210可以與比較電路230的正向輸入端連接，而閾值設定電路220與比較電路230的負向輸入端連接)，比較電路230的輸出端與鎖存電路240連接。
[0025]信號檢測電路210用于檢測IGBT的電流信號、電壓信號或溫度信號；閾值設定電路220用于設定電流信號或電壓信號或溫度信號的保護閾值；比較電路230用于對電流信號、電壓信號或溫度信號與電流信號或電壓信號或溫度信號的保護閾值進行比較，輸出比較結(jié)果信號；鎖存電路240用于對比較電路230輸出的比較結(jié)果信號進行鎖存。
[0026]這里，比較電路230可以有多種形式，例如比較電路230為比較器，對電流信號或電壓信號或溫度信號與電流信號或電壓信號或溫度信號的保護閾值進行比較，當電流信號或電壓信號或溫度信號小于電流信號或電壓信號或溫度信號的保護閾值時，例如保護閾值為8V，輸出邏輯O電平，表示沒有超過保護限制；當電流信號或電壓信號或溫度信號大于電流信號或電壓信號或溫度信號的保護閾值時，輸出邏輯I電平，表示超過保護限制。
[0027]鎖存電路240是將比較結(jié)果信號進行鎖存，由于比較電路230輸出的比較結(jié)果信號經(jīng)過一段時間會消失，需要鎖存電路240將比較結(jié)果信號進行鎖存，以避免比較結(jié)果信號的消失。
[0028]進一步地，閾值設定電路220包括可編程邏輯電路221和數(shù)模轉(zhuǎn)換器222，數(shù)模轉(zhuǎn)換器222的輸出端與比較電路230的輸入端連接。
[0029]可編程邏輯電路221用于以數(shù)字信號的方式設定保護閾值，數(shù)模轉(zhuǎn)換器222用于將數(shù)字信號形態(tài)的保護閾值轉(zhuǎn)換為模擬信號形態(tài)的保護閾值，并輸入到比較器的輸入端。
[0030]這里，可編程邏輯電路221和數(shù)模轉(zhuǎn)換器222可以通過總線連接，可編程邏輯電路221是指可用于編程的器件，以數(shù)字信號的方式設定保護閾值，數(shù)模轉(zhuǎn)換器222將以數(shù)字信號的方式設定的保護閾值轉(zhuǎn)換為以模擬信號方式設定的保護閾值，針對不同的保護功能，可以設置相應的保護閾值。可編程邏輯電路221還可以通過通信接口與外部電腦連接，通過人機交互界面對保護閾值進行設定。
[0031]本實用新型實施例提供一種風電變流器的IGBT的故障檢測裝置，通過檢測電流信號或電壓信號或溫度信號等，并通過閾值設定電路設定相應的閾值，進而利用比較電路來判定信號是否異常，從而實現(xiàn)對IGBT的故障檢測，并且能夠?qū)⑿盘栨i存，以便為變流器的主控系統(tǒng)采取相應的保護措施。
[0032]圖2為本實用新型實施例的IGBT的故障保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，故障保護裝置包括:IGBT的故障檢測裝置200和IGBT的封鎖脈沖電路310，
[0033]IGBT的封鎖脈沖電路310的輸入端與IGBT的故障檢測裝置的鎖存電路的輸出端連接，用于根據(jù)鎖存電路鎖存的比較結(jié)果信號對IGBT進行脈沖封鎖。封鎖脈沖電路310例如是設置在IGBT的信號輸入端的開關(guān)電路，當檢測到鎖存電路中鎖存的信號電平為表示IGBT異常的信號電平(例如為高電平)時，則斷開開關(guān)，使得IGBT信號端沒有PWM信號輸入，從而使IGBT停止工作。
[0034]進一步地，還包括設置在風電變流器的主控制系統(tǒng)中的故障處理模塊320，故障處理模塊320用于從鎖存電路240中讀取比較結(jié)果信號，并根據(jù)比較結(jié)果信號對IGBT進行故障保護處理。這里的故障保護處理是指變流器主控制系統(tǒng)從整個變流器的角度進行的控制，例如變流器的邏輯控制以及停機控制以及與負載的連接控制等。
[0035]本實用新型實施例提供一種風電變流器的IGBT的故障保護裝置，通過封鎖脈沖電路對比較結(jié)果信號進行脈沖封鎖，以及通過故障處理模塊對比較結(jié)果信號進行故障保護處理，從而實現(xiàn)對IGBT以及變流器系統(tǒng)的故障保護。
[0036]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種風電變流器的IGBT的故障檢測裝置，其特征在于，包括:信號檢測電路、閾值設定電路、比較電路以及鎖存電路， 所述信號檢測電路與所述閾值設定電路分別與所述比較電路的兩個輸入端連接，所述比較電路的輸出端與所述鎖存電路連接， 所述信號檢測電路用于檢測所述IGBT的電流信號或電壓信號或溫度信號； 所述閾值設定電路用于設定所述電流信號或所述電壓信號或所述溫度信號的保護閾值； 所述比較電路用于對電流信號或電壓信號或溫度信號與所述電流信號或所述電壓信號或所述溫度信號的保護閾值進行比較，輸出比較結(jié)果信號； 所述鎖存電路用于對所述比較電路輸出的比較結(jié)果信號進行鎖存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電變流器的IGBT的故障檢測裝置，其特征在于，所述閾值設定電路包括可編程邏輯電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述比較電路的輸入端連接， 所述可編程邏輯電路用于以數(shù)字信號的方式設定所述保護閾值，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將所述數(shù)字信號形態(tài)的保護閾值轉(zhuǎn)換為模擬信號形態(tài)的保護閾值，并輸入到所述比較器的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風電變流器的IGBT的故障檢測裝置，其特征在于，所述可編程邏輯電路和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器之間通過總線連接。
4.一種風電變流器的IGBT的故障保護裝置，其特征在于，包括:如權(quán)利要求1至3任一所述的IGBT的故障檢測裝置和IGBT的封鎖脈沖電路， 所述IGBT的封鎖脈沖電路的輸入端與所述IGBT的故障檢測裝置的鎖存電路的輸出端連接，用于根據(jù)所述鎖存電路鎖存的比較結(jié)果信號對所述IGBT進行脈沖封鎖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風電變流器的IGBT的故障保護裝置，其特征在于，還包括設置在風電變流器的主控制系統(tǒng)中的故障處理模塊， 所述故障處理模塊用于從所述鎖存電路中讀取所述比較結(jié)果信號，并根據(jù)所述比較結(jié)果信號對所述IGBT進行故障保護處理。
【專利摘要】本實用新型提供一種風電變流器的IGBT的故障檢測裝置及故障保護裝置，其中故障檢測裝置包括：信號檢測電路、閾值設定電路、比較電路以及鎖存電路，信號檢測電路與閾值設定電路分別與比較電路的兩個輸入端連接，比較電路的輸出端與鎖存電路連接，信號檢測電路用于檢測IGBT的電流信號或電壓信號或溫度信號；閾值設定電路用于設定電流信號或電壓信號或溫度信號的保護閾值；比較電路用于對電流信號或電壓信號或溫度信號與電流信號或電壓信號或溫度信號的保護閾值進行比較，輸出比較結(jié)果信號；鎖存電路用于對比較電路輸出的比較結(jié)果信號進行鎖存。本實用新型實現(xiàn)對IGBT的故障檢測，以便為風電變流器的主控系統(tǒng)采取相應的保護措施。
【IPC分類】H02H7-10, G01R31-00
【公開號】CN204302422
【申請?zhí)枴緾N201520006491
【發(fā)明人】尹進峰
【申請人】北京天誠同創(chuàng)電氣有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月6日