氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块及其控制方法技术

本发明专利技术属于智能功率模块技术领域，公开了一种氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块及其控制方法，所述三相全桥电路及智能功率模块包括：温度检测模块、电压检测模块、电阻检测模块、中央控制模块、增益控制模块、功率计算模块、测试模块、故障诊断模块、三相全桥驱动模块、数据存储模块、显示模块。本发明专利技术通过增益控制模块无需控制三相全桥LLC电路输入端开关管工作于间歇发波模式，避免了电路输出能量不连续的问题；通过测试模块解决相关技术中分析智能功率模块中芯片失效过程复杂的问题；根据测试控制器输出的信号，分析主控芯片或功率芯片是否失效，达到分析智能功率模块中芯片失效过程简单，提升分析芯片失效的准确性的效果。

Three phase full bridge circuit and intelligent power module of Gan chip and its control method

【技术实现步骤摘要】
氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块及其控制方法
本专利技术属于智能功率模块
，尤其涉及一种氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块及其控制方法。
技术介绍
智能功率模块(IPM)是IntelligentPowerModule的缩写，是一种先进的功率开关器件，具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。然而，现有氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块在控制三相全桥LLC电路开关管工作在间歇发波状态直接导致了三相全桥LLC电路输出端的能量是不连续的；同时，对智能功率模块测试不准确。综上所述，现有技术存在的问题是：现有氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块在控制三相全桥LLC电路开关管工作在间歇发波状态直接导致了三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块的控制方法，其特征在于，所述氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块的控制方法包括以下步骤：/n步骤一，通过主控芯片利用控制电路根据步骤一检测到的温度数据、电压数据以及电阻数据对三相全桥LLC电路直流增益进行控制：(I)通过电路检测设备获取三相全桥LLC电路输出端的温度数据、电阻数据、采样电压数据和采样电流数据；/n(II)如果根据所述温度数据、电阻数据、采样电压数据和采样电流数据确定所述三相全桥LLC电路直流增益为低，则通过控制所述三相全桥LLC电路输入端各个开关管的工作状态，将所述三相全桥LLC电路切换为单相全桥LLC电路或单相半桥LLC电路；/...

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块的控制方法，其特征在于，所述氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块的控制方法包括以下步骤：
步骤一，通过主控芯片利用控制电路根据步骤一检测到的温度数据、电压数据以及电阻数据对三相全桥LLC电路直流增益进行控制：(I)通过电路检测设备获取三相全桥LLC电路输出端的温度数据、电阻数据、采样电压数据和采样电流数据；
(II)如果根据所述温度数据、电阻数据、采样电压数据和采样电流数据确定所述三相全桥LLC电路直流增益为低，则通过控制所述三相全桥LLC电路输入端各个开关管的工作状态，将所述三相全桥LLC电路切换为单相全桥LLC电路或单相半桥LLC电路；
(III)如果所述采样电压在第一预设电压范围内，且所述采样电流小于所述第一预设电流，则通过控制所述三相全桥LLC电路输入端各个开关管的工作状态，将所述三相全桥LLC电路切换为单相全桥LLC电路或单相半桥LLC电路；
步骤二，通过计算程序计算氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块功率：(1)由测量装置采集离散的每周波N点的定间隔原始采样电流和电压信号，采样频率为N*fe，fe为系统额定频率；
(2)对原始采样的电压信号采用过零点测频，计算出实际系统频率；
(3)对原始采样按电流和电压信号按实际系统频率进行软件重采样，得到电压采样值u和电流采样值i；
(4))采用最新N点的电压采样值u为输入，经数字滤波器得到新的N点电压采样值u′，该采样值较电压采样值u相位转角了90度；
(5)将N点新电压采样值u′和所对应的最新N点的电流采样值i相乘并累加后除以N得到三相全桥电路及智能功率模块功率；
步骤三，通过测试电路对氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块进行测试：1)通过测试电路将控制信号输入至少一个主控芯片；
2)获取每个主控芯片对所述控制信号进行转换后的控制信号；
3)基于所述转换后的控制信号判断对应的主控芯片是否失效；
4)将测试控制信号输入至少一个功率芯片，其中，所述测试控制信号用于指示启动所述至少一个功率芯片；
5)检测每个功率芯片接收所述测试控制信号后是否启动以判断每个功率芯片是否失效；
步骤四，通过诊断电路对氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块故障信号进行诊断：a)获取氮化镓芯片的三相全桥电路的故障对应的故障电路图集；
b)遍历所述故障电路图集得到匹配电路图，所述匹配电路图为所述故障电路图集中与所述故障匹配度最高的故障电路图；
c)根据所述匹配电路图查找故障原因。


2.如权利要求1所述的氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块的控制方法，其特征在于，步骤一之前，需进行：步骤I，通过温度传感器检测氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块温度数据；
步骤II，通过电压检测器检测氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块工作电压数据；
步骤III，通过电阻检测器检测氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块电阻数据；
步骤四之后，还需进行：
步骤1，通过驱动装置为三相全桥电路提供动力；
步骤2，通过存储器存储检测的温度、电压、电阻及计算的功率、测试结果、诊断结果的实时数据；
步骤3，通过显示器显示检测的温度、电压、电阻及计算的功率、测试结果、诊断结果的实时数据。


3.如权利要求1所述的氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块的控制方法，其特征在于，步骤一中，所述如果根据所述采样电压和所述采样电流确定所述三相全桥LLC电路直流增益为低，则通过控制所述三相全桥LLC电路输入端各个开关管的工作状态，将所述三相全桥LLC电路切换为单相全桥LLC电路或单相半桥LLC电路，包括：
如果所述采样电压在第一预设电压范围内，且所述采样电流小于所述第一预设电流；
则通过控制所述三相全桥LLC电路输入端各个开关管的工作状态，将所述三相全桥LLC电路切换为单相全桥LLC电路或单相半桥LLC电路。


4.如权利要求1所述的氮化镓芯片的三相全桥电路及智能功率模块的控制方法，其特征在于，步骤一中，所述控制所述三相全桥LLC电路输入端各个开关管的工作状态，将所述三相全桥LLC电路切...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹宝堂，刘军，邱军，董雱，
申请(专利权)人：辽宁百思特达半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21