一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，包括控制部分、电源部分和驱动部分。所述的控制部分包括主控MCU、电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路；主控MCU通过输出隔离电路连接旁路控制单元，发出旁路控制信号，在故障时控制高压变频器功率单元内的旁路接触器吸合。由高压变频器的功率单元控制板直接对旁路单元进行控制，将故障的功率单元进行旁路，同时还能接收旁路单元中的旁路接触器状态信号，检测旁路接触器在发出旁路指令后是否吸合。内部集成旁路控制的功率单元控制板本身由高压变频器内的1KV供电，不需要解决10KV隔离问题，结构简单、紧凑，节省空间和成本。

A power unit control topology of high voltage inverter with bypass control

The utility model provides a power unit control topology structure of a high voltage frequency converter with bypass control, which comprises a control part, a power supply part and a driving part. The control section includes the main control MCU, the voltage detection circuit, the temperature detection circuit, the optical fiber communication circuit, the output isolation circuit and the output conversion circuit. The main control MCU connects the bypass control unit through the output isolation circuit, sends out the bypass control signal, and controls the bypass contactor in the high voltage inverter power unit in the fault. Absorption. The power unit control board of the high voltage inverter controls the bypass unit directly, bypasses the power unit of the fault, and can also receive the state signal of the bypass contactor in the bypass unit, and detects whether the bypass contactor is absorbed after the bypass instruction is issued. The power unit control board of the internal integrated bypass control is powered by the 1KV in the high voltage inverter. It does not need to solve the problem of 10KV isolation. The structure is simple and compact, and the space and cost are saved.

【技术实现步骤摘要】
一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构
本技术涉及高压变频器
，特别涉及一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构。
技术介绍
由于高压变频器一般采用多个功率单元串联构成高压输出的方式，功率单元的故障率是最高的。有效地保护功率单元稳定可靠的运行是非常必要的，单元旁路技术由此应运而生。高压变频器功率单元旁路装置是用于实现故障情况下高压变频器仍可以切除故障单元继续工作，完成现场生产任务的目的。现有技术中的高压变频器功率单元的控制板是没有旁路控制功能的，功率单元的故障状态信息由功率单元的控制板发送至控制机，当功率单元故障时，需要由另外的旁路控制装置进行旁路控制输出，这种旁路控制结构复杂，另外，外置的旁路控制装置还需要解决高压10KV的隔离问题。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所述问题，本技术提供一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，由高压变频器的功率单元控制板直接对旁路单元进行控制，在功率单元出现故障时，发出旁路信号，将故障的功率单元进行旁路，同时还能接收旁路单元中的旁路接触器状态信号，检测旁路接触器在发出旁路指令后是否吸合。内部集成旁路控制的功率单元控制板本身由高压变频器内的1KV供电，不需要解决10KV隔离问题，结构简单、紧凑，节省空间和成本。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，包括控制部分、电源部分和驱动部分。所述的控制部分包括主控MCU、电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路；所述的主控MCU连接电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路。所述的主控MCU为CPLD型芯片，其通过输出隔离电路连接旁路控制单元，发出旁路控制信号，在故障时控制高压变频器功率单元内的旁路接触器吸合。所述的主控MCU还通过输入端口连接旁路控制单元，从旁路控制单元中读取旁路接触器的反馈信号。所述的主控MCU通过电压检测电路连接直流母线，检测功率单元的直流母线电压，通过温度检测电路检测功率单元内部的温度。所述的主控MCU通过光纤通讯电路连接光纤接口，通过光纤接口连接外部的控制装置。所述的主控MCU通过输出转换电路连接所述的驱动部分，为驱动部分提供多路IGBT触发信号。所述的驱动部分为多路IGBT触发电路，包括多路依次连接的与非门逻辑芯片、隔离驱动芯片、三极管放大电路，最终由多路三极管放大电路输出多路IGBT驱动信号给变频器功率单元的IGBT模块。所述的驱动部分还包括IGBT电压检测电路，包括依次连接的分压电阻和比较电路，外部端口输入的IGBT电压检测信号经过分压电阻和比较电路最终发送至控制部分的主控MCU中。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术的一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，由高压变频器的功率单元控制板直接对旁路单元进行控制，在功率单元出现故障时，发出旁路信号，将故障的功率单元进行旁路。内部集成旁路控制的功率单元控制板本身由高压变频器内的1KV供电，不需要解决10KV隔离问题，结构简单、紧凑，节省空间和成本。2、本技术的一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，同时还能接收旁路单元中的旁路接触器状态信号，检测旁路接触器在发出旁路指令后是否吸合。3、本技术的一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，通过电压检测电路连接电压传感器，检测功率单元的直流母线电压，通过温度检测电路检测IGBT单元的温度，通过这些检测电路检测功率单元的故障状态。4、本技术的一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，还包括IGBT电压检测电路，用于检测IGBT两端的电压。附图说明图1为本技术的一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构组成示意图；图2为本技术的功率单元控制拓扑结构中的控制部分电路结构示意图；图3为本技术的功率单元控制拓扑结构中的驱动部分电路结构示意图；图4为本技术用于控制旁路接触器的使用实施例图。具体实施方式以下结合附图对本技术提供的具体实施方式进行详细说明。如图1所示，一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，包括控制部分、电源部分和驱动部分。如图2所示，所述的控制部分包括主控MCU、电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路；所述的主控MCU连接电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路。所述的主控MCU为CPLD型芯片，其通过输出隔离电路连接旁路控制单元，发出旁路控制信号，在故障时控制高压变频器功率单元内的旁路接触器吸合。所述的主控MCU还通过输入端口连接旁路控制单元，从旁路控制单元中读取旁路接触器的反馈信号。所述的主控MCU通过电压检测电路连接直流母线，检测功率单元的直流母线电压，通过温度检测电路检测功率单元内部的温度。所述的主控MCU通过光纤通讯电路连接光纤接口，通过光纤接口连接外部的控制装置。所述的主控MCU通过输出转换电路连接所述的驱动部分，为驱动部分提供多路IGBT触发信号。如图3所示，所述的驱动部分为多路IGBT触发电路，包括多路依次连接的与非门逻辑芯片、隔离驱动芯片、三极管放大电路，最终由多路三极管放大电路输出多路IGBT驱动信号给变频器功率单元的IGBT模块。所述的驱动部分还包括IGBT电压检测电路，包括依次连接的分压电阻和比较电路，外部端口输入的IGBT电压检测信号经过分压电阻和比较电路最终发送至控制部分的主控MCU中。所述的控制部分的主控MCU还可以采用ARM和DSP以及其他单片机类型。所述的控制部分的隔离驱动电路和驱动部分的隔离驱动芯片均可以采用光耦芯片，其中驱动部分的隔离驱动芯片优选ACPL-332J，另外，还可以采用电磁隔离芯片。所述的电源部分为单端反击式开关电源电路，包括变压器、PWM控制芯片和开关管，还包括+5V、+3.3V、+1.8V稳压电路。电源部分为功率单元控制板提供控制用电源。所述的电源部分的单端反击式开关电源电路满足300VDC-1300VDC的宽范围输入。如图4所示，为本技术的具有旁路控制的高压变频器功率单元控制板连接旁路驱动板，并通过旁路驱动板控制旁路接触器，将功率单元的输出端短接，进行旁路控制的实施例图。以上实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，包括控制部分、电源部分和驱动部分；其特征在于，所述的控制部分包括主控MCU、电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路；所述的主控MCU连接电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路；所述的主控MCU为CPLD型芯片，其通过输出隔离电路连接旁路控制单元，发出旁路控制信号，在故障时控制高压变频器功率单元内的旁路接触器吸合；所述的主控MCU还通过输入端口连接旁路控制单元，从旁路控制单元中读取旁路接触器的反馈信号。

【技术特征摘要】
1.一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，包括控制部分、电源部分和驱动部分；其特征在于，所述的控制部分包括主控MCU、电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路；所述的主控MCU连接电压检测电路、温度检测电路、光纤通讯电路、输出隔离电路和输出转换电路；所述的主控MCU为CPLD型芯片，其通过输出隔离电路连接旁路控制单元，发出旁路控制信号，在故障时控制高压变频器功率单元内的旁路接触器吸合；所述的主控MCU还通过输入端口连接旁路控制单元，从旁路控制单元中读取旁路接触器的反馈信号。2.根据权利要求1所述的一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结构，其特征在于，所述的主控MCU通过电压检测电路连接直流母线，检测功率单元的直流母线电压，通过温度检测电路检测功率单元内部的温度。3.根据权利要求1所述的一种具有旁路控制的高压变频器功率单元控制拓扑结...

【专利技术属性】
技术研发人员：庚德正，曹鹏，李太峰，周翔，丰树林，张丹，
申请(专利权)人：卧龙电气集团辽宁荣信电气传动有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21