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一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路

阅读：678发布：2020-05-17

专利汇可以提供一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公布了一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路，用于检测电力电子装置中功率开关器件及其驱动回路是否发生故障。所述故障快速检测电路由隔离反馈电路、信号转换电路、比较电路组成。隔离检测电路用于检测反馈功率开关器件的开通关断状态，并将此开断状态与驱动电路发出的PWM脉冲进行比较以确定功率开关器件及其驱动回路是否出现故障。依据本发明可快速可靠的检测出电力电子装置中功率开关器件及其PWM驱动回路是否出现故障，提前进行保护动作，降低功率开关器件的失效性。，下面是一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路，其特征在于，所述快速检测电路由隔离反馈电路、信号转换电路、比较电路顺序连接构成。
2.一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路，由隔离反馈电路、信号转换电路、比较电路构成；其特征在于：
所述隔离反馈电路并联于功率开关器件两端，当功率开关器件进行开通或关断状态变化时，隔离反馈电路输出随之发生变化；
所述信号转换电路用于将隔离反馈电路输出的信号转换为电信号，对应关系为功率开关器件状态为开通时电信号为高电平，功率开关器件状态为关断时电信号为低电平；
所述比较电路接收所述信号转换电路输出的信号以及功率开关器件的驱动电路发出的驱动信号，并对这两路输入信号比较，所述两路输入信号在设定的时间内连续发生不一致时，判定驱动回路或功率开关器件发生故障，比较电路输出电平反转。
3.根据权利要求2所述的故障快速检测电路，其特征在于：
所述驱动信号施加于功率开关器件控制其开通关断，当驱动信号为高电平时功率开关器件开通，当驱动信号为低电平时功率开关器件关断。
4.根据权利要求3所述故障快速检测电路，其特征在于：
所述基于脉冲反馈的故障快速检测电路的比较电路在检测到驱动信号故障或功率开关器件故障后发生输出电平反转，并将输出电平传送至电力电子装置保护电路以及时进行保护动作。

说明书全文

一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路

技术领域

[0001] 本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路。

背景技术

[0002] 电力电子技术作为近年来兴起的一门新兴技术，其进步主要取决于功率开关器件的水平，而功率开关器件作为一种敏感元件，当发生过流、过压等故障现象时极易损坏，在一定程度上制约着电力电子装备的发展。近年来为使功率开关器件更加稳定可靠的运行，许多研究机构及企业对功率开关器件的相关技术做了大量研究，对于功率开关器件损坏的内部故障最为重要的也是最为直接的是施加于功率开关器件的驱动脉冲信号发生错误如丢脉冲、脉冲时序错误等，当驱动脉冲信号发生错误时将导致装置失控从而出现过压过流等现象而损坏器件。在电力电子装置中产生驱动脉冲信号的回路包括信号传输光纤、光电转换电路、驱动电路，如能及时检测到驱动回路发生异常并进行相应的保护动作，则能在很大程度上保护功率开关器件不被损坏提高装备水平，基于此本发明提出了一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路用于检测电力电子装置的驱动回路是否正常工作。

发明内容

[0003] 本发明提出一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路用以检测电力电子装置中的功率开关器件及其驱动回路是否正常工作，可普遍应用于各类电力电子装置，并且适用于各类调制方法。

[0004] 本发明具体采用以下方案：

[0005] 一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路，由隔离反馈电路、信号转换电路、比较电路构成；其特征在于：

[0006] 所述隔离反馈电路并联于功率开关器件两端，当功率开关器件进行开通或关断状态变化时，隔离反馈电路输出随之发生变化；

[0007] 所述信号转换电路用于将隔离反馈电路输出的信号转换为电信号，对应关系为功率开关器件状态为开通时电信号为高电平，功率开关器件状态为关断时电信号为低电平；

[0008] 所述比较电路接收所述信号转换电路输出的信号以及功率开关器件的驱动电路发出的驱动信号，并对这两路输入信号比较，所述两路输入信号在设定的时间内连续发生不一致时，判定驱动回路或功率开关器件发生故障，比较电路输出电平反转。

[0009] 所述驱动回路包括信号传输光纤、驱动电路。

[0010] 所述驱动信号施加于功率开关器件控制其开通关断，当驱动信号为高电平时功率开关器件开通，当驱动信号为低电平时功率开关器件关断。

[0011] 所述基于脉冲反馈的故障快速检测电路的比较电路在检测到驱动回路故障或功率开关器件故障后发生输出电平反转，并将输出电平传送至电力电子装置保护电路以及时进行保护动作。

[0012] 本发明具有以下有益技术效果：

[0013] 请写明本发明相对于现有技术所具有的有益效果

[0014] 所述基于脉冲反馈的故障快速检测电路可对电力电子装置的驱动回路及功率器件进行闭环检测，可快速可靠地预判到回路故障并及时发出保护信号对装置进行保护，可大大降低功率器件的失效性。附图说明

[0015] 图1一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路；

[0016] 图2隔离反馈电路示意图；

[0017] 图3信号对比示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本发明设计的一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路实施方案作详细的举例说明。

[0019] 如图1所示本发明所设计的一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路，由隔离反馈电路、信号转换电路、比较电路组成，被检电路包括传输光纤、驱动电路、功率开关器件。隔离反馈电路、信号转换电路、比较电路顺次连接，所述故障快速检测电路的隔离反馈电路并联于功率开关器件两端，当功率开关器件进行开通或关断状态变化时，隔离反馈电路输出随之发生变化。所述基于脉冲反馈的故障快速检测电路的信号转换电路用于将隔离反馈电路输出的信号转换为电信号，对应关系为功率开关器件状态为开通时电信号为高电平，功率开关器件状态为关断时电信号为低电平。所述基于脉冲反馈的故障快速检测电路的比较电路对两路输入信号比较，信号一为信号转换电路输出的信号，信号二为驱动电路发出的驱动信号。所述驱动信号施加于功率开关器件控制其开通关断，当驱动信号为高电平时功率开关器件开通，当驱动信号为低电平时功率开关器件关断。所述两路输入信号在设定的时间内连续发生不一致时，判定驱动回路或功率开关器件发生故障，比较电路输出电平反转，所述驱动回路包括信号传输光纤、驱动电路。

[0020] 如图2所示是一种基于脉冲反馈的故障快速检测电路的隔离反馈电路示意图，检测电路的隔离反馈电路采用光耦反馈电路且并联于主电路的功率开关器件两端，其输出端通过光纤连接至信号转换电路的输入端。当功率开关器件开通时光耦的输入侧为低电平，此时光耦不开通输出为低电平信号，对应的光纤输出为灭；当功率开关器件关断时，光耦的输入侧为高电平，光耦开通，输出为高电平，对应的光纤输出为亮。

[0021] 所述基于脉冲反馈的故障快速检测电路的信号转换电路在此实例中采用光电转换电路，将光耦反馈输出的光信号转换为电信号，将光纤输出的灭对应转换为高电平，将光纤输出的亮对应转换为低电平。

[0022] 所述基于脉冲反馈的故障快速检测电路的比较电路对两路输入信号比较，信号一为实例中光电转换电路输出的信号，信号二为控制器发出的PWM脉冲信号。所述PWM脉冲信号通过驱动电路施加于功率开关器件控制其开通关断，当PWM脉冲信号为高电平时功率开关器件开通，当PWM脉冲信号为低电平时功率开关器件关断。如图3所示信号一与信号二存在一时延tdelta＝5us，因而在此依据工作频率设置一合理的对比时间ts，并且有ts>tdelta，如在ts时间内信号一与信号二的波形持续不一致，则可以此判定驱动回路及功率开关器件工作异常，比较电路输出一保护信号至装置的保护电路触发保护动作。

[0023] 本发明申请人结合说明书附图对本发明做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当处于本发明的保护范围之内。

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