【技术实现步骤摘要】
一种功率模块的故障保护电路
本专利技术涉及功率模块保护
，特别涉及一种功率模块的故障保护电路。
技术介绍
柔性直流输电的换流阀、级联型无功补偿装置、级联型有源滤波装置、级联型高压变频装置的逆变单元以及级联型直流电源装置的斩波单元的功率均是由可控的功率器件构成的模块化多电平结构，但是模块化多电平结构的功率模块中包括有大容量的直流电容，存储能量很大，当系统运行中功率模块发生故障后，如果功率模块自身的旁路装置失效不能保护故障模块，故障模块的直流电容电压将持续上升，直至超过功率模块中半导体功率器件的耐压阈值，导致半导体功率器件击穿，并将直流电容短路，形成几百千安级别的巨大短路电流，容易在功率模块中引起电弧和明火；其电磁应力还会导致功率模块内部结构件变形，甚至形成飞溅碎片，导致事故扩大，影响系统可靠性。直接导致功率模块旁路装置失效的原因很多，包括：旁路装置中采用了机械旁路接触器，旁路接触器拒动了；功率模块的取能电源故障，导致旁路装置没有电源；从功率模块的控制板卡到旁路接触器的通讯光纤断了等。为了解决功率模块故障时旁路装置失效导致故障扩大的问题，目前业界采用的方法包括：...
【技术保护点】
1.一种功率模块的故障保护电路，所述的功率模块是由多个功率器件及其反并联二极管连接而成的桥式结构的功率模块，每个功率器件的触发端均由功率器件驱动电路驱动触发；其特征在于，所述的故障保护电路包括钳位电路，钳位电路连接在功率器件驱动电路与功率器件之间；在所述多个功率器件中，选定部分功率器件为功率模块无旁路或旁路装置严重故障时的自毁功率器件，其余为未选中的功率器件；在自毁功率器件与其功率器件驱动电路之间设置钳位电路，在未选中的功率器件与其功率器件驱动电路之间不设置钳位电路；或者，在自毁功率器件和未选中的功率器件与其功率器件驱动电路之间均设置钳位电路，并且自毁功率器件的钳位电路的设...
【技术特征摘要】
1.一种功率模块的故障保护电路，所述的功率模块是由多个功率器件及其反并联二极管连接而成的桥式结构的功率模块，每个功率器件的触发端均由功率器件驱动电路驱动触发；其特征在于，所述的故障保护电路包括钳位电路，钳位电路连接在功率器件驱动电路与功率器件之间；在所述多个功率器件中，选定部分功率器件为功率模块无旁路或旁路装置严重故障时的自毁功率器件，其余为未选中的功率器件；在自毁功率器件与其功率器件驱动电路之间设置钳位电路，在未选中的功率器件与其功率器件驱动电路之间不设置钳位电路；或者，在自毁功率器件和未选中的功率器件与其功率器件驱动电路之间均设置钳位电路，并且自毁功率器件的钳位电路的设定阈值低于未选中的功率器件的钳位电路的设定阈值。2.根据权利要求1所述的一种功率模块的故障保护电路，其特征在于，自毁功率器件与未选中的功率器件的钳位电路设定阈值之差不小于钳位电路中所用器件的最大动作电压误差。3.根据权利要求1所述的一种功率模块的故障保护电路，其特征在于，所述的功率模块为半桥功率模块，功率器件为两个，两个功率器件串联，然后与直流电容并联，并将直流电容的一端引出作为模块的一条引出线，将两个功率器件的连接点引出作为模块的另外一条引出线；在所述半桥功率模块的两个功率器件中，选定与所述功率模块的两个引出线之间直接连接的功率器件为功率模块旁路装置严重故障时的自毁功率器件，并在其功率器件驱动电路与功率器件之间设置钳位电路；对另一个功率器件，在其驱动电路中不包含钳位电路。4.根据权利要求1所述的一种功率模块的故障保护电路，其特征在于，所述的功率模块为半桥功率模块，功率器件为两个，两个功率器件串联，然后与直流电容并联，并将直流电容的一端引出作为模块的一条引出线，将两个功率器件的连接点引出作为模块的另外一条引出线；在所述半桥功率模块的两个功率器件中，选定与所述功率模块的两个引出线之间直接连接的功率器件为功率模块旁路装置严重故障时的自毁功率器件，在自毁功率器件和未选中的功率器件与其功率器件驱动电路之间均设置钳位电路，并且自毁功率器件的钳...
【专利技术属性】
技术研发人员：易荣，张海涛，胡雨龙，翁海清，任成林，鲁挺，周竞宇，余琼，刘春权，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司，荣信汇科电气技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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