一种H桥拓扑电路的短路故障检测方法与流程

xiaoxiao2026-07-17  29


本发明涉及电路检测,具体涉及一种h桥拓扑电路的短路故障检测方法。


背景技术:

1、h桥拓扑(h-bridge)是电力电子领域中的一种基本电路拓扑,主要用于实现直流电压或电流的方向反转,以及在交流应用中生成可变频率和幅值的交流信号,h桥广泛应用于电机控制、逆变器、电池充电器和其他电力转换系统中;h桥由四个开关器件(通常是晶体管,如mosfet或igbt)组成,它们被配置成“h”形状;在实际应用中由于功率问题,往往每个桥臂都并联两个开关器件。

2、h桥拓扑具有结构简单、模块化设计、效率较高等优点,但同时也带来了成本较高、控制复杂及难以维护等问题;在以往设计中,当h桥功率模块产生短路故障时,由于并联mosfet多以及mosfet封装设计,难以定位短路mosfet位置,从而给产品维护带来很大不便,造成产品全生命周期的成本上升,大大降低了产品竞争力。因此本发明研究设计出一种h桥拓扑电路的短路故障检测方法。


技术实现思路

1、因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的不便于对当h桥功率模块产生短路故障时,难以定位短路mosfet位置的缺陷,从而提供一种h桥拓扑电路的短路故障检测方法。

2、为了解决上述问题,本发明提供一种h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其包括:

3、s-1:检测h桥拓扑电路中器件是否发生短路故障,若否,检测结束;

4、s-2:若器件发生短路故障,则对所述h桥拓扑电路的直流侧外加直流电源,并通入电流;

5、s-3:基于通电后所述h桥拓扑电路中各器件的阻抗差异,对故障器件进行定位。

6、优选地,所述s-1中,通过万用表对所述h桥拓扑电路进行检测,以判断对应器件是否发生短路故障。

7、优选地,所述h桥拓扑电路包括:第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件以及第四开关器件组成的h桥式电路,其中第一开关器件、第二开关器件串联形成第一桥臂,第三开关器件和第四开关器件串联形成第二桥臂,所述第一桥臂和所述第二桥臂并联,且所述h桥式电路接地,所述h桥式电路并联有电容,外加的所述直流电源的正负极分别与所述电容的两端连接。

8、优选地,所述第一桥臂与所述第二桥臂的中点之间还连接有电感。

9、优选地,所述第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件管和第四开关器件均为场效应晶体管。

10、优选地,所述s-2中,对检测h桥拓扑电路的直流侧中电流的添加为由小到大逐渐调节,直至明显获取到所述h桥拓扑电路中器件的阻抗差异。

11、优选地,所述s-3中,器件的阻抗差异通过检测期间的通电后的发热差异情况进行判断。

12、优选地,所述s-3中,通过实时利用热成像仪获取检测h桥拓扑电路所对应器件的发热状况。

13、本发明提供的一种h桥拓扑电路的短路故障检测方法具有如下有益效果:

14、1.本发明通过判断器件是否发生短路故障后,通过对检测h桥拓扑电路的直流侧加直流电源并调整直流电源的大小,利用已短路损坏mosfet和正常mosfet的ds阻抗差异,使得能清楚获取到检测h桥拓扑电路所对应器件的发热状况,通过对应器件发热的差异化,可以定位出正常和故障器件的位置,做到快速、精准化的定位;

15、2.本发明具有低成本、操作简单、快速反应的特点,可以大大提高产品的维修率以及降低产品的维修成本。



技术特征:

1.一种h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于:

5.根据权利要求3所述的h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的h桥拓扑电路的短路故障检测方法,其特征在于:


技术总结
本发明提供一种H桥拓扑电路的短路故障检测方法,H桥拓扑电路的短路故障检测方法包括:S‑1:检测H桥拓扑电路中器件是否发生短路故障,若否,检测结束;S‑2:若器件发生短路故障,则对所述H桥拓扑电路的直流侧外加直流电源,并通入电流;S‑3:基于通电后所述H桥拓扑电路中各器件的阻抗差异,对故障器件进行定位。根据本发明通过判断器件是否发生短路故障后,通过对检测H桥拓扑电路的直流侧加直流电源并调整直流电源的大小,利用已短路损坏MOSFET和正常MOSFET的DS阻抗差异,使得能清楚获取到检测H桥拓扑电路所对应器件的发热状况,通过对应器件发热的差异化,可以定位出正常和故障器件的位置,做到快速、精准化的定位。

技术研发人员:阎朝阳,张新涛,范增军,郑建,李嘉明,张明栋,张怀达
受保护的技术使用者:西安奇点能源股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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