风电变流器的igbt的故障检测装置及故障保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种故障检测装置及故障保护装置，尤其涉及一种风电变流器的IGBT的故障检测装置及故障保护装置。
【背景技术】
[0002]在风电变流器中，在IGBT(绝缘栅双极型晶体管)工作时，需要测量IGBT电压、IGBT电流、IGBT温度信号，并这些信号反馈给控制系统用于实现IGBT开关动作，实现不同结构的电力电子装置。当IGBT这些测量信号出现异常时，例如电压过压、电流过流、温度过温时，需要对IGBT进行保护措施，不然长时间将会损坏IGBT，并且对变流器的发电工作造成影响。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的实施例提供风电变流器的IGBT的故障检测装置及故障保护装置，以能够及时发现IGBT存在的故障，以便采取相应的保护措施。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:
[0005]一种风电变流器的IGBT的故障检测装置，包括:信号检测电路、阈值设定电路、比较电路以及锁存电路，
[0006]所述信号检测电路与所述阈值设定电路分别与所述比较电路的两个输入端连接，所述比较电路的输出端与所述锁存电路连接，
[0007]所述信号检测电路用于检测所述IGBT的电流信号或电压信号或温度信号；
[0008]所述阈值设定电路用于设定所述电流信号或所述电压信号或所述温度信号的保护阈值；
[0009]所述比较电路用于对电流信号或电压信号或温度信号与所述电流信号或所述电压信号或所述温度信号的保护阈值进行比较，输出比较结果信号；
[0010]所述锁存电路用于对所述比较电路输出的比较结果信号进行锁存。
[0011]进一步地，所述阈值设定电路包括可编程逻辑电路和数模转换器，所述数模转换器的输出端与所述比较电路的输入端连接，
[0012]所述可编程逻辑电路用于以数字信号的方式设定所述保护阈值，所述数模转换器用于将所述数字信号形态的保护阈值转换为模拟信号形态的保护阈值，并输入到所述比较器的输入端。
[0013]进一步地，所述可编程逻辑电路和所述数模转换器之间通过总线连接。
[0014]一种风电变流器的IGBT的故障保护装置，包括:IGBT的故障检测装置和IGBT封锁脉冲电路，
[0015]所述IGBT封锁脉冲电路的输入端与所述IGBT的故障检测装置的锁存电路的输出端连接，用于根据所述锁存电路锁存的比较结果信号对所述IGBT进行脉冲封锁。
[0016]进一步地，所述风电变流器的IGBT的故障保护装置还包括设置在风电变流器的主控制系统中的故障处理模块，
[0017]所述故障处理模块用于从所述锁存电路中读取所述比较结果信号，并根据所述比较结果信号对所述IGBT进行故障保护处理。
[0018]本实用新型的风电变流器的IGBT的故障检测、保护电路，通过检测电流信号或电压信号或温度信号等，并通过阈值设定电路设定相应的阈值，进而利用比较电路来判定信号是否异常，从而实现对IGBT的故障检测，并且能够将信号锁存，以便为变流器的主控系统采取相应的保护措施。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例的IGBT的故障检测装置的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例的IGBT的故障保护装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型实施例提供一种风电变流器的IGBT的故障检测、保护电路，其技术原理在于通过检测电流信号或电压信号或温度信号等，并通过阈值设定电路设定相应的阈值，进而利用比较电路来判定信号是否异常，从而实现对IGBT的故障检测，并且能够将信号锁存，以便为变流器的主控系统采取相应的保护措施。
[0022]下面结合附图对本实用新型实施例提供的风电变流器的IGBT的故障检测、保护电路进行详细描述。
[0023]图1为本实用新型实施例的IGBT的故障检测装置的结构示意图。如图1所示，该故障检测装置200包括:信号检测电路210、阈值设定电路220、比较电路230以及锁存电路240。
[0024]信号检测电路210与阈值设定电路220分别与比较电路230的两个输入端连接(例如，如图1所示，信号检测电路210可以与比较电路230的正向输入端连接，而阈值设定电路220与比较电路230的负向输入端连接)，比较电路230的输出端与锁存电路240连接。
[0025]信号检测电路210用于检测IGBT的电流信号、电压信号或温度信号；阈值设定电路220用于设定电流信号或电压信号或温度信号的保护阈值；比较电路230用于对电流信号、电压信号或温度信号与电流信号或电压信号或温度信号的保护阈值进行比较，输出比较结果信号；锁存电路240用于对比较电路230输出的比较结果信号进行锁存。
[0026]这里，比较电路230可以有多种形式，例如比较电路230为比较器，对电流信号或电压信号或温度信号与电流信号或电压信号或温度信号的保护阈值进行比较，当电流信号或电压信号或温度信号小于电流信号或电压信号或温度信号的保护阈值时，例如保护阈值为8V，输出逻辑O电平，表示没有超过保护限制；当电流信号或电压信号或温度信号大于电流信号或电压信号或温度信号的保护阈值时，输出逻辑I电平，表示超过保护限制。
[0027]锁存电路240是将比较结果信号进行锁存，由于比较电路230输出的比较结果信号经过一段时间会消失，需要锁存电路240将比较结果信号进行锁存，以避免比较结果信号的消失。
[0028]进一步地，阈值设定电路220包括可编程逻辑电路221和数模转换器222，数模转换器222的输出端与比较电路230的输入端连接。
[0029]可编程逻辑电路221用于以数字信号的方式设定保护阈值，数模转换器222用于将数字信号形态的保护阈值转换为模拟信号形态的保护阈值，并输入到比较器的输入端。
[0030]这里，可编程逻辑电路221和数模转换器222可以通过总线连接，可编程逻辑电路221是指可用于编程的器件，以数字信号的方式设定保护阈值，数模转换器222将以数字信号的方式设定的保护阈值转换为以模拟信号方式设定的保护阈值，针对不同的保护功能，可以设置相应的保护阈值。可编程逻辑电路221还可以通过通信接口与外部电脑连接，通过人机交互界面对保护阈值进行设定。
[0031]本实用新型实施例提供一种风电变流器的IGBT的故障检测装置，通过检测电流信号或电压信号或温度信号等，并通过阈值设定电路设定相应的阈值，进而利用比较电路来判定信号是否异常，从而实现对IGBT的故障检测，并且能够将信号锁存，以便为变流器的主控系统采取相应的保护措施。
[0032]图2为本实用新型实施例的IGBT的故障保护装置的结构示意图。如图2所示，故障保护装置包括:IGBT的故障检测装置200和IGBT的封锁脉冲电路310，
[0033]IGBT的封锁脉冲电路310的输入端与IGBT的故障检测装置的锁存电路的输出端连接，用于根据锁存电路锁存的比较结果信号对IGBT进行脉冲封锁。封锁脉冲电路310例如是设置在IGBT的信号输入端的开关电路，当检测到锁存电路中锁存的信号电平为表示IGBT异常的信号电平(例如为高电平)时，则断开开关，使得IGBT信号端没有PWM信号输入，从而使IGBT停止工作。
[0034]进一步地，还包括设置在风电变流器的主控制系统中的故障处理模块320，故障处理模块320用于从锁存电路240中读取比较结果信号，并根据比较结果信号对IGBT进行故障保护处理。这里的故障保护处理是指变流器主控制系统从整个变流器的角度进行的控制，例如变流器的逻辑控制以及停机控制以及与负载的连接控制等。
[0035]本实用新型实施例提供一种风电变流器的IGBT的故障保护装置，通过封锁脉冲电路对比较结果信号进行脉冲封锁，以及通过故障处理模块对比较结果信号进行故障保护处理，从而实现对IGBT以及变流器系统的故障保护。
[0036]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种风电变流器的IGBT的故障检测装置，其特征在于，包括:信号检测电路、阈值设定电路、比较电路以及锁存电路， 所述信号检测电路与所述阈值设定电路分别与所述比较电路的两个输入端连接，所述比较电路的输出端与所述锁存电路连接， 所述信号检测电路用于检测所述IGBT的电流信号或电压信号或温度信号； 所述阈值设定电路用于设定所述电流信号或所述电压信号或所述温度信号的保护阈值； 所述比较电路用于对电流信号或电压信号或温度信号与所述电流信号或所述电压信号或所述温度信号的保护阈值进行比较，输出比较结果信号； 所述锁存电路用于对所述比较电路输出的比较结果信号进行锁存。
2.根据权利要求1所述的风电变流器的IGBT的故障检测装置，其特征在于，所述阈值设定电路包括可编程逻辑电路和数模转换器，所述数模转换器的输出端与所述比较电路的输入端连接， 所述可编程逻辑电路用于以数字信号的方式设定所述保护阈值，所述数模转换器用于将所述数字信号形态的保护阈值转换为模拟信号形态的保护阈值，并输入到所述比较器的输入端。
3.根据权利要求2所述的风电变流器的IGBT的故障检测装置，其特征在于，所述可编程逻辑电路和所述数模转换器之间通过总线连接。
4.一种风电变流器的IGBT的故障保护装置，其特征在于，包括:如权利要求1至3任一所述的IGBT的故障检测装置和IGBT的封锁脉冲电路， 所述IGBT的封锁脉冲电路的输入端与所述IGBT的故障检测装置的锁存电路的输出端连接，用于根据所述锁存电路锁存的比较结果信号对所述IGBT进行脉冲封锁。
5.根据权利要求4所述的风电变流器的IGBT的故障保护装置，其特征在于，还包括设置在风电变流器的主控制系统中的故障处理模块， 所述故障处理模块用于从所述锁存电路中读取所述比较结果信号，并根据所述比较结果信号对所述IGBT进行故障保护处理。
【专利摘要】本实用新型提供一种风电变流器的IGBT的故障检测装置及故障保护装置，其中故障检测装置包括：信号检测电路、阈值设定电路、比较电路以及锁存电路，信号检测电路与阈值设定电路分别与比较电路的两个输入端连接，比较电路的输出端与锁存电路连接，信号检测电路用于检测IGBT的电流信号或电压信号或温度信号；阈值设定电路用于设定电流信号或电压信号或温度信号的保护阈值；比较电路用于对电流信号或电压信号或温度信号与电流信号或电压信号或温度信号的保护阈值进行比较，输出比较结果信号；锁存电路用于对比较电路输出的比较结果信号进行锁存。本实用新型实现对IGBT的故障检测，以便为风电变流器的主控系统采取相应的保护措施。
【IPC分类】H02H7-10, G01R31-00
【公开号】CN204302422
【申请号】CN201520006491
【发明人】尹进峰
【申请人】北京天诚同创电气有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月6日