本发明涉及igbt故障检测领域，尤其涉及一种igbt故障检测装置及采用所述igbt故障检测装置的变频器。
背景技术：
在整个能源互联网系统中，变流技术承担着举足轻重的作用和地位。变频器的功率电路中包括了多个功率管igbt，变频器中的功率电路的保护十分的重要，一旦功率管igbt出现过流或者其他故障能快速的检测故障位置关系着整个光伏空调机组的正常运行。
如图1所示，igbt故障检测信号依赖于驱动反馈电路的反馈保护信号st传输到dsp的信号端口，而dsp的信号端口有限，当igbt增多时，信号端口并不能满足要求。
现有模块驱动igbt状态反馈信号直接将驱动igbt状态反馈信号接入到dsp的信号端口，这种方式大大占用了dsp的信号端口，或者将几个模块的驱动igbt状态反馈信号逻辑与门后在接入dsp的信号端口，但是这种不能精确的判断哪个功率管出现故障，只能做到大致的定位。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的igbt故障检测电路的igbt状态反馈信号占用dsp过多端口的技术问题，本发明提出一种igbt故障检测装置及采用所述igbt故障检测装置的变频器。
本发明实施例中，提供了一种igbt故障检测装置，其包括：
驱动反馈模块，包括与待检测的多个igbt一一对应的多个信号反馈端，用于对每个igbt进行故障检测并通过所述信号反馈端发出igbt状态反馈信号；
电压转换模块，分别与所述驱动反馈模块的各个信号反馈端相连接，用于将所述驱动反馈模块的各个信号反馈端发出的igbt状态反馈信号根据不同的逻辑电平组合转换为不同的输出电压；
dsp模块，用于根据所述电压转换模块的输出电压对出现故障的igbt进行定位。
本发明实施例中，所述电压转换模块包括公共分压电阻及与所述公共分压电阻串联的可变分压电阻模块，所述可变分压电阻模块包括多个并联的分压支路，每个分压支路中设置有一个不同阻值的支路电阻，且每个分压支路分别与所述驱动反馈模块的一个信号反馈端相连接，每个信号反馈端的igbt状态反馈信号用于控制与其相连接的分压支路的导通和断开。
本发明实施例中，所述分压支路中还包括一个与所述支路电阻相连接的二极管，所述二极管的正极与所述支路电阻相连接，负极与所述驱动反馈模块的信号反馈端相连接。
本发明实施例中，所述分压支路还包括连接于所述二极管的负极和所述驱动反馈模块的信号反馈端之间的限流电阻。
本发明实施例中，所述分压支路还包括一三极管，所述三极管的源极与所述支路电阻相连接，漏极接地，栅极与所述驱动反馈模块的信号反馈端相连接。
本发明实施例中，所述dsp控制模块定位到出现故障的igbt后，发出pwm信号将出现故障的igbt关断。
本发明实施例中，所述的igbt故障检测装置还包括连接于所述电压转换模块和所述dsp模块之间的ad采样模块，用于将所述电压转换模块的输出电压转为数字信号。
本发明实施例中，所述dsp模块根据所述电压转换模块的输出电压找出对应的igbt状态反馈信号组合，从而判断出哪些igbt出现故障。
本发明实施例中，所述分压支路的数量为6个。
本发明实施例中，还提供了一种变频器，其包括由多个igbt组成的功率电路以及如任一项所述的igbt故障检测装置。
与现有技术相比较，在本发明的igbt故障检测装置中，所述电压转换模块将所述驱动反馈模块的各个信号反馈端发出的igbt状态反馈信号根据不同的逻辑电平组合转换为不同的输出电压，所述dsp模块根据所述电压转换模块的输出电压找出对应的igbt状态反馈信号组合，从而判断出哪些igbt出现故障，可以将多路igbt状态反馈信号合成到一路中，减少了dsp端口的占用，节省了dsp端口资源。
附图说明
图1是现有技术的igbt故障检测装置的结构示意图。
图2是本发明实施例的igbt故障检测装置的结构示意图。
图3是本发明实施例的电压转换电路的结构示意图。
图4是本发明实施例的igbt故障定位过程的流程示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明实施例中，提供了一种igbt故障检测装置，其包括驱动反馈模块1、与所述驱动反馈模块1相连接的电压转换模块2、与所述电压转换模块2相连接的ad转换模块3及与所述ad转换模块3相连接的dsp模块4。下面分别进行说明。
所述驱动反馈模块1，包括与待检测的多个igbt一一对应的多个信号反馈端，用于对每个igbt进行故障检测并通过所述信号反馈端发出igbt状态反馈信号。
需要说明的是，在变频器中，通常是通过6个igbt组成功率电路，将直流电压逆变成三相交流电压。为了保证变频器正常工作，需要对每个igbt的状态进行检测，防止某个igbt出现故障而导致变频器的工作异常，导致后端设备损坏。因此，本发明实施例中，采用了所述驱动反馈模块1对每个igbt进行检测，并将检测的结果通过所述驱动反馈模块1的信号反馈端反馈出来。
所述电压转换模块2，分别与所述驱动反馈模块1的各个信号反馈端相连接，用于将所述驱动反馈模块1的各个信号反馈端发出的igbt状态反馈信号根据不同的逻辑电平组合转换为不同的输出电压。
如图3所示，在本发明实施例中，所述电压转换模块2采用分压电路，其包括串联于电源电压vcc和地之间的公共分压电阻r7和可变分压电阻模块，用于对电源电压vcc进行分压。所述可变分压电阻模块包括多个并联的分压支路，每个分压支路中设置有一个不同阻值的支路电阻rn，n为支路电阻的编号，且每个分压支路分别与所述驱动反馈模块1的一个信号反馈端相连接。具体得，每个分压支路包括依次连接的电阻rn、二极管dn及限流电阻r。二极管dn的正极与支路电阻rn相连接，负极通过限流电阻r与所述驱动反馈模块1的信号反馈端相连接。
所述驱动反馈模块1的信号反馈端发出的igbt状态反馈信号st用于控制与其相连接的分压支路的导通和断开。根据所述igbt状态反馈信号st的不同，各个分压支路具有不同的导通和断开状态。通过设置每个支路电阻rn的电阻值，可以保证在所述多个分压支路在不同的状态组合下，所述电压转换模块具有不同的输出电压。
对应于具有6个igbt的变频器，所述分压支路的数量为6个。
所述电压转换模块2的工作原理如下：
当只有一个igbt损坏时，电阻rn对应的st信号为低电平时，二极管dn导通，对应的支路导通，输出电压的公式如下：
vad=（vcc-vd）*（r rn）/（r rn r7）
其中，vad为输出电压，vcc为电源电压，vd为二极管电压，
根据不同的rx值可以得到不同的vad。当所述驱动反馈模块1的igbt状态反馈信号st为高电平时，二极管不导通，vad被上拉到高电平固定值。当有多个igbt损坏时，对应二极管导通，输出电压vad也不相同。
所述电压转换电路2还可以采用其它的电路形式实现，例如，每一个所述分压支路可以由一个支路电阻rn和一个与支路电阻rn对应的三极管qn组成，三极管qn的源极与支路电阻rn相连接，漏极接地，栅极与所述驱动反馈模块1的信号反馈端相连接。此时，所述驱动反馈模块1的igbt状态反馈信号st为高电平时，三极管qn导通，将支路电阻rn接入到可变分压电阻模块。根据接入到所述可变分压电阻模块中的支路电阻rn的不同组合，所述电压转换模块2的输出电压也不同，据此来实现对故障igbt的定位。
所述ad转换模块3，用于将上述所述电压转换模块2的输出电压转为数字信号，并提供给所述dsp模块4。
所述dsp模块4，用于根据所述电压转换模块2的输出电压对出现故障的igbt进行定位。所述dsp控制模块定位到出现故障的igbt后，发出pwm信号将出现故障的igbt关断。需要说明的是，对于一些具有ad转换功能的dsp模块，可以直接与所述电压转换模块2相连接，无需采用所述ad转换模块3。
如图4所示，对于只有一个igbt出现故障的情况，在读取到所述电压转换模块2的输出电压的ad值后，即可根据所述ad值与所述dsp模块4内部存储的ad值进行匹配，找出出现故障的igbt对应的故障igbt状态反馈信号。对于有多个igbt出现故障的情况，也是将所述电压转换模块2的输出电压的ad值与设定的ad值进行比较，从而找出设定的ad值对应的故障igbt状态反馈信号的组合。
本发明实施例中，还提供了一种变频器，其包括由多个igbt组成的功率电路以及上述的igbt故障检测装置。
综上所述，在本发明的igbt故障检测装置中，所述电压转换模块将所述驱动反馈模块的各个信号反馈端发出的igbt状态反馈信号根据不同的逻辑电平组合转换为不同的输出电压，所述dsp模块根据所述电压转换模块的输出电压找出对应的igbt状态反馈信号组合，从而判断出哪些igbt出现故障，可以将多路igbt状态反馈信号合成到一路中，减少了dsp端口的占用，节省了dsp端口资源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种igbt故障检测装置，其特征在于，包括：
驱动反馈模块，包括与待检测的多个igbt一一对应的多个信号反馈端，用于对每个igbt进行故障检测并通过所述信号反馈端发出igbt状态反馈信号；
电压转换模块，分别与所述驱动反馈模块的各个信号反馈端相连接，用于将所述驱动反馈模块的各个信号反馈端发出的igbt状态反馈信号根据不同的逻辑电平组合转换为不同的输出电压；
dsp模块，用于根据所述电压转换模块的输出电压对出现故障的igbt进行定位。
2.如权利要求1所述的igbt故障检测装置，其特征在于，所述电压转换模块包括公共分压电阻及与所述公共分压电阻串联的可变分压电阻模块，所述可变分压电阻模块包括多个并联的分压支路，每个分压支路中设置有一个不同阻值的支路电阻，且每个分压支路分别与所述驱动反馈模块的一个信号反馈端相连接，每个信号反馈端的igbt状态反馈信号用于控制与其相连接的分压支路的导通和断开。
3.如权利要求2所述的igbt故障检测装置，其特征在于，所述分压支路中还包括一个与所述支路电阻相连接的二极管，所述二极管的正极与所述支路电阻相连接，负极与所述驱动反馈模块的信号反馈端相连接。
4.如权利要求3所述的igbt故障检测装置，其特征在于，所述分压支路还包括连接于所述二极管的负极和所述驱动反馈模块的信号反馈端之间的限流电阻。
5.如权利要求2所述的igbt故障检测装置，其特征在于，所述分压支路还包括一三极管，所述三极管的源极与所述支路电阻相连接，漏极接地，栅极与所述驱动反馈模块的信号反馈端相连接。
6.如权利要求1所述的igbt故障检测装置，其特征在于，所述dsp控制模块定位到出现故障的igbt后，发出pwm信号将出现故障的igbt关断。
7.如权利要求1所述的igbt故障检测装置，其特征在于，还包括连接于所述电压转换模块和所述dsp模块之间的ad采样模块，用于将所述电压转换模块的输出电压转为数字信号。
8.如权利要求1所述的igbt故障检测装置，其特征在于，所述dsp模块根据所述电压转换模块的输出电压找出对应的igbt状态反馈信号组合，从而判断出哪些igbt出现故障。
9.如权利要求1所述的igbt故障检测装置，其特征在于，所述分压支路的数量为6个。
10.一种变频器，其特征在于，包括由多个igbt组成的功率电路以及如权利要求1-9任一项所述的igbt故障检测装置。
技术总结