功率器件检测系统及方法与流程

未命名 09-23 阅读:61 评论:0


1.本技术涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种功率器件检测系统及方法。


背景技术:

2.在电力电子技术领域中,为了避免功率器件的信号输入端与电压参考端的电压(例如,igbt的栅极和源极之间的电压)在快速变化时导致功率器件发生闩锁效应带来的风险,通常需要模拟电压快速变化的环境对功率器件抗闩锁效应的能力进行检测。本技术的发明人在研究和实践的过程中发现,现有技术中,需要通过开关装置(例如,继电器)切换回路对功率器件进行检测,而开关装置存在杂散电感,在开关装置切换开关状态时,开关装置内的电流快速变化,容易产生较大的感应电压,这种感应电压叠加在功率器件的信号输入端和电压参考端之间,不仅会扰乱功率器件的信号输入端和电压参考端之间的电压,降低检测的准确性,同时容易导致功率器件的信号输入端电平过高,损坏功率器件。


技术实现要素:

3.本技术提供了一种功率器件检测系统及方法,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件切换导通和截止的状态时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性。
4.第一方面,本技术提供了一种功率器件检测系统,该检测系统包括多电平变换器、控制电路和回路切换电路。这里,多电平变换器可包括第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管。这里,回路切换电路可包括第一开关管、第二开关管、电容和电感。这里,第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管可以串联,第一开关管和第二开关管可以串联后与电容并联,第一功率管的电压输入端可以作为多电平变换器的电压输入端连接第一开关管和检测系统的电压输入端,第四功率管的电压参考端可以作为多电平变换器的接地端连接第二开关管和参考地,电感的一端可连接第一开关管和第二开关管的串联连接点,电感的另一端可连接第二功率管和第三功率管的串联连接点,控制电路可与多电平变换器中的各功率管的控制输入端相连。这里的控制电路可用于控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断并向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,以防止任一导通的开关管在控制电路向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。
5.在本技术提供的实施方式中,检测系统中的多电平变换器可以为三电平变换电路或三电平变换电路的拓扑结构,或其他多电平变换电路或者其他多电平变换电路的拓扑结构,多电平变换器可以包括第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管(或者包括其他数量的功率管)。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的某个功率管进行检测时,控制电路可以控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断,以构建对这个功率管进行检测的回路,并向这个功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制多电平变换器中除这个功率管之外的功率管的导通或者截止,以导通对这个功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的某个功率管进行检测时,控制电路可以向这个功
率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对这个功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在任一功率管的高电平导通时的检测回路和低电平导通时的检测回路中,控制电路控制导通的开关管是一致的,保证流经导通的开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止任一导通的开关管在控制电路向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件(例如,功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
6.结合第一方面,在第一种可能的实施方式中,控制电路可用于控制第二开关管导通和第一开关管关断并向第一功率管输入检测信号,控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以防止第二开关管在控制电路向第一功率管输入检测信号时产生感应电压。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管导通和第一开关管关断,以构建对第一功率管进行检测的回路,并向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以导通对第一功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第一功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第一功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管始终导通,流经第二开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管在控制电路向第一功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管)在被检测的功率器件(例如,第一功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
7.结合第一方面,在第二种可能的实施方式中,控制电路可用于控制第二开关管导通和第一开关管关断并向第二功率管输入检测信号,控制第一功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以防止第二开关管在控制电路向第二功率管输入检测信号时产生感应电压。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管导通和第一开关管关断,以构建对第二功率管进行检测的回路,并向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以导通对第二功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多
电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第二功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第二功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管始终导通,流经第二开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管在控制电路向第二功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管)在被检测的功率器件(例如,第二功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
8.结合第一方面,在第三种可能的实施方式中,控制电路可用于控制第一开关管导通和第二开关管关断并向第三功率管输入检测信号,控制第四功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以防止第一开关管在控制电路向第三功率管输入检测信号时产生感应电压。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管导通和第二开关管关断,以构建对第三功率管进行检测的回路,并向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以导通对第三功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第三功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第三功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第三功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管始终导通,流经第一开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管在控制电路向第三功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管)在被检测的功率器件(例如,第三功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
9.结合第一方面,在第四种可能的实施方式中,控制电路可用于控制第一开关管导通和第二开关管关断并向第四功率管输入检测信号,控制第三功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以防止第一开关管在控制电路向第四功率管输入检测信号时产生感应电压。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可
以控制第一开关管导通和第二开关管关断,以构建对第四功率管进行检测的回路,并向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第三功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以导通对第四功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可以向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第四功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第四功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第三功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管始终导通,流经第一开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管在控制电路向第四功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管)在被检测的功率器件(例如,第四功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
10.结合第一方面或者第一方面任一种可能的实施方式,在第五种可能的实施方式中,多电平变换器还可包括第一二极管和第二二极管。这里,第一二极管的输入端可以和第二二极管的输出端串联,第一二极管的输出端可以连接第一功率管和第二功率管的串联连接点,第二二极管的输入端可以连接第三功率管和第四功率管的串联连接点。
11.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件切换导通和截止的状态时产生感应电压,在提高检测系统的准确性和安全性的同时,多电平变换器的结构灵活多样,可以适应不同的应用场景,提高了检测系统的适用性。
12.结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第四种可能的实施方式中的任一种,在第六种可能的实施方式中,多电平变换器还可包括第五功率管和第六功率管,回路切换电路还可以包括第三开关管和第四开关管。这里,第五功率管和第六功率管可串联后并联于第一功率管和第二功率管的串联连接点、和第三功率管和第四功率管的串联连接点之间,电感的另一端可通过第三开关管连接第二功率管和第三功率管的串联连接点,电感的另一端还可通过第四开关管连接第五功率管和第六功率管的串联连接点,控制电路可与多电平变换器中的各功率管的控制输入端相连。这里的控制电路还可用于控制第二开关管和第四开关管导通,控制第一开关管和第三开关管关断并向第五功率管输入检测信号,控制第一功率管常通,并控制第二功率管、第三功率管、第四功率管和第六功率管截止,以防止第二开关管或第四开关管在控制电路向第五功率管输入检测信号时产生感应电压。
13.在本技术提供的实施方式中,检测系统中的多电平变换器可以为三电平变换电路或三电平变换电路的拓扑结构,或其他多电平变换电路或者其他多电平变换电路的拓扑结构,多电平变换器还可以包括第五功率管和第六功率管(或者包括其他数量的功率管),回路切换电路还可以包括第三开关管和第四开关管。可以理解,在检测系统对多电平变换器
中的第五功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管和第四开关管导通,并控制第一开关管和第三开关管关断,以构建对第五功率管进行检测的回路,并向第五功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管常通,并控制第二功率管、第三功率管、第四功率管和第六功率管截止,以导通对第五功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第五功率管进行检测时,控制电路可以向第五功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第五功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第五功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第五功率管-第四开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第六功率管(例如,第六功率管中并联的二极管或者第六功率管中的寄生二极管)-第四开关管-电感)中,第二开关管和第四开关管始终导通,流经第二开关管和第四开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管或第四开关管在控制电路向第五功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管或第四开关管)在被检测的功率器件(例如,第五功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
14.结合第一方面第六种可能的实施方式,在第七种可能的实施方式中,控制电路还可用于控制第一开关管和第四开关管导通,控制第二开关管和第三开关管关断并向第六功率管输入检测信号,控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第三功率管和第五功率管截止,以防止第一开关管或第四开关管在控制电路向第六功率管输入检测信号时产生感应电压。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第六功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管和第四开关管导通,并控制第二开关管和第三开关管关断,以构建对第六功率管进行检测的回路,并向第六功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第三功率管和第五功率管截止,以导通对第六功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第六功率管进行检测时,控制电路可以向第六功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第六功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第六功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管-第六功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管-第五功率管(例如,第五功率管中并联的二极管或者第五功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管和第四开关管始终导通,流经第一开关管和第四开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管或第四开关管在控制电路向第六功率管输入检测信号时产
生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管或第四开关管)在被检测的功率器件(例如,第六功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
15.结合第一方面任一种可能的实施方式,在第八种可能的实施方式中,检测系统中的各功率管可以为绝缘栅双极性晶体管igbt、金属氧化物半导体场效应晶体管mosfet或者碳化硅晶体管sic,丰富了检测系统的元件选择与适用场景。
16.结合第一方面任一种可能的实施方式,在第九种可能的实施方式中,检测系统还可包括至少一个钳位电路。这里,一个钳位电路可连接一个功率管的电压输入端和一个功率管的控制输入端。这里的钳位电路可用于控制任一功率管的电压输入端和任一功率管的电压参考端之间的电压值小于或等于电压阈值。可以理解,当控制电路控制被检测的某个功率管由高电平转换为低电平,也即这个功率管由导通变为截止时,这个功率管的电压输入端和电压参考端之间的电压值会增大,钳位电路可以在这个功率管的电压输入端(例如,c极)和电压参考端(例如,e极)之间的电压值过高(例如,大于或等于电压阈值)时,降低这个功率管的电压输入端(例如,c极)的电平并提高这个功率管的控制输入端(例如,g极)的电平,以使得这个功率管的电压输入端(例如,c极)和电压参考端(例如,e极)之间的电压值不超过电压阈值,同时不改变这个功率管在检测期间内电压值的变化率。
17.采用本技术提供的实施方式,可在不改变这个功率管在检测期间内电压值的变化率的同时,保证功率管的电压输入端和电压参考端之间的电压值不超过电压阈值,进一步提高检测系统的安全性,且钳位电路的连接方法简单灵活,可以降低检测成本。
18.结合第一方面第九种可能的实施方式,在第十种可能的实施方式中,检测系统还可包括检测电路,检测电路可与多电平变换器和控制电路相连。检测电路可用于获取任一功率管的输出电流值。检测电路还可用于在任一功率管的输出电流值大于或等于电流阈值时,通过控制电路断开多电平变换器。采用本技术提供的实施方式,可在防止检测系统的开关管在被检测的功率器件切换导通和截止的状态时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性的同时,在功率管的输出电流值超过电流阈值时,断开多电平变换器,进一步提高检测系统的安全性,且检测电路的连接方法简单灵活,可以降低检测成本。
19.结合第一方面第十种可能的实施方式,在第十一种可能的实施方式中,检测系统还可包括温控模块,温控模块可与多电平变换器相连。温控模块可用于控制多电平变换器的检测温度。
20.结合第一方面第十一种可能的实施方式,在第十二种可能的实施方式中,检测系统还可包括电压控制模块,电压控制模块可与多电平变换器相连。电压控制模块可用于控制多电平变换器的检测电压。
21.结合第一方面第十二种可能的实施方式,在第十三种可能的实施方式中,检测系统还可包括电流控制模块,电流控制模块可与多电平变换器相连。电流控制模块可用于控制多电平变换器的检测电流。
22.在本技术中,检测系统中功能模块的组成方式多样、灵活,可设置不同的检测环境,提高检测系统的应用场景的多样性,增强检测系统的适应性。
23.第二方面,本技术提供了一种功率器件检测方法,该检测方法可适用于第一方面
或第一方面任一种可能的实施方式中的系统,该方法包括:控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断。控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,以防止任一导通的开关管在控制电路向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。
24.在本技术提供的实施方式中,在检测系统对多电平变换器中的某个功率管进行检测时,控制电路可以控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断,以构建对这个功率管进行检测的回路,并向这个功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制多电平变换器中除这个功率管之外的功率管的导通或者截止,以导通对这个功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的某个功率管进行检测时,控制电路可以向这个功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对这个功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在任一功率管的高电平导通时的检测回路和低电平导通时的检测回路中,控制电路控制导通的开关管是一致的,保证流经导通的开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止任一导通的开关管在控制电路向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件(例如,功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
25.结合第二方面,在第一种可能的实施方式中,当多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管导通和第一开关管关断。控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第一功率管输入检测信号,控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管导通和第一开关管关断,以构建对第一功率管进行检测的回路,并向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以导通对第一功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第一功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第一功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管始终导通,流经第二开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管在控制电路向第
一功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管)在被检测的功率器件(例如,第一功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
26.结合第二方面第一种可能的实施方式,在第二种可能的实施方式中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第一功率管输入检测信号,控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管导通和第一开关管关断,以构建对第二功率管进行检测的回路,并向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以导通对第二功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第二功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第二功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管始终导通,流经第二开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管在控制电路向第二功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管)在被检测的功率器件(例如,第二功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
27.结合第二方面,在第三种可能的实施方式中,当多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管导通和第一开关管关断。控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第二功率管输入检测信号,控制第一功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管导通和第二开关管关断,以构建对第三功率管进行检测的回路,并向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以导通对第三功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第三功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平
时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第三功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第三功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管始终导通,流经第一开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管在控制电路向第三功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管)在被检测的功率器件(例如,第三功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
28.结合第二方面第三种可能的实施方式,在第四种可能的实施方式中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第三功率管输入检测信号,控制第四功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管导通和第二开关管关断,以构建对第四功率管进行检测的回路,并向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第三功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以导通对第四功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可以向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第四功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第四功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第三功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管始终导通,流经第一开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管在控制电路向第四功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管)在被检测的功率器件(例如,第四功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
29.结合第二方面,在第五种可能的实施方式中,当多电平变换器还包括第五功率管和第六功率管时,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管和第四开关管导通,控制第一开关管和第三开关管关断。控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第五功率管输入检测信号,控制第一功率管常通,并控制第二功率管、第三功率管、第四功率管和第六功率管截止。
30.在本技术提供的实施方式中,检测系统中的多电平变换器可以为三电平变换电路
或三电平变换电路的拓扑结构,或其他多电平变换电路或者其他多电平变换电路的拓扑结构,多电平变换器还可以包括第五功率管和第六功率管(或者包括其他数量的功率管),回路切换电路还可以包括第三开关管和第四开关管。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第五功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管和第四开关管导通,并控制第一开关管和第三开关管关断,以构建对第五功率管进行检测的回路,并向第五功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管常通,并控制第二功率管、第三功率管、第四功率管和第六功率管截止,以导通对第五功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第五功率管进行检测时,控制电路可以向第五功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第五功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第五功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第五功率管-第四开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第六功率管(例如,第六功率管中并联的二极管或者第六功率管中的寄生二极管)-第四开关管-电感)中,第二开关管和第四开关管始终导通,流经第二开关管和第四开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管和第四开关管在控制电路向第五功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管和第四开关管)在被检测的功率器件(例如,第五功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
31.结合第二方面第五种可能的实施方式,在第六种可能的实施方式中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第一开关管和第四开关管导通,控制第二开关管和第三开关管关断。控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第六功率管输入检测信号,控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第三功率管和第五功率管截止。可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第六功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管和第四开关管导通,并控制第二开关管和第三开关管关断,以构建对第六功率管进行检测的回路,并向第六功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第三功率管和第五功率管截止,以导通对第六功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第六功率管进行检测时,控制电路可以向第六功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第六功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第六功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管-第六功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管-第五功率管(例如,第五功率管中
并联的二极管或者第五功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管和第四开关管始终导通,流经第一开关管和第四开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管和第四开关管在控制电路向第六功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管和第四开关管)在被检测的功率器件(例如,第六功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
附图说明
32.图1是本技术实施例提供的检测系统的应用场景示意图;
33.图2是本技术实施例提供的检测系统的一结构示意图;
34.图3是本技术实施例提供的功率器件检测回路的一结构示意图;
35.图4是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图;
36.图5是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图;
37.图6是本技术实施例提供的功率器件检测回路的另一结构示意图;
38.图7是本技术实施例提供的钳位电路与多电平控制器的连接关系示意图;
39.图8是本技术实施例提供的钳位电路的工作原理示意图;
40.图9是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图;
41.图10是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图;
42.图11是本技术实施例提供的检测方法的一流程示意图。
具体实施方式
43.本技术提供的功率器件检测系统可以对多电平变换器中的功率器件(例如,功率管)进行检测,多电平变换器可适用于新能源智能微网领域、输配电领域或者新能源领域(如光伏并网领域或者风力并网领域)、光储发电领域(如对家用设备(如冰箱、空调)或者电网供电),或者风储发电领域,或者大功率变换器领域(如将直流电转换为大功率的高压交流电)等多种应用领域,具体可根据实际应用场景确定,在此不做限制。本技术提供的功率器件检测系统可适配于不同的应用场景,比如,对光储供电环境中的功率器件进行检测的应用场景、风储供电环境中的功率器件进行检测的应用场景、纯储能供电环境中的功率器件进行检测的应用场景或者其它应用场景,下面将以对纯储能供电环境中的功率器件进行检测的应用场景为例进行说明,以下不再赘述。
44.请一并参见图1,图1是本技术实施例提供的检测系统的应用场景示意图。在纯储能供电应用场景下,如图1所示,检测系统2中包括多电平变换器11、回路切换电路12以及控制电路13,其中,多电平变换器11可连接电源1、回路切换电路12、控制电路13和负载3,回路切换电路12可连接控制电路13。在检测系统2对多电平变换器11中的功率器件(例如,功率管)进行检测的过程中,控制电路13可以控制回路切换电路12中各开关管的导通或者关断,以构建对多电平变换器11中的功率器件进行检测的回路,并向这个功率器件输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制多电平变换器11中除这个功率器件之外的功率管的导通或者
截止,以导通对这个功率管进行检测的回路。在一些可行的实施方式中,电源1可以通过多电平变换器11为负载3供电。本技术提供的多电平变换器11适用于电源1为在无市电或者市电差的偏远地区的基站设备供电,或者为蓄电池供电,或者为家用设备(如冰箱、空调等等)供电等多种类型的用电设备的供电的应用场景中,具体可根据实际应用场景确定,在此不做限制。进一步可以理解,图1中的负载3可以是电网、蓄电池、建筑物的用电设备、桥路的照明设备或者其他用电装置。这里的电网可以包括传输线、电力中转站点、蓄电池、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备。在图1所示的应用场景中,多电平变换器11通常包括多个功率器件(例如,功率管),在功率器件的工作过程中,为了避免功率器件的信号输入端与电压参考端的电压(例如,绝缘栅双极性晶体管igbt的栅极和源极之间的电压)在快速变化时导致功率器件发生闩锁效应带来的风险,可以需要模拟电压快速变化的环境对功率器件抗闩锁效应的能力进行检测。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件切换导通和截止的状态时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性。
45.下面将结合图2至图10对本技术提供的功率器件检测系统及其工作原理进行示例说明。
46.请参见图2,图2是本技术实施例提供的检测系统的一结构示意图。如图2所示,检测系统包括多电平变换器101、控制电路103和回路切换电路102。这里,多电平变换器101可包括第一功率管t1、第二功率管t2、第三功率管t3和第四功率管t4。这里,回路切换电路102可包括第一开关管r1、第二开关管r2、电容和电感。这里,第一功率管t1、第二功率管t2、第三功率管t3和第四功率管t4可以串联,第一开关管r1和第二开关管r2可以串联后与电容并联,第一功率管t1的电压输入端可以作为多电平变换器101的电压输入端连接第一开关管r1和检测系统的电压输入端,第四功率管t4的电压参考端可以作为多电平变换器101的接地端连接第二开关管r2和参考地,电感的一端可连接第一开关管r1和第二开关管r2的串联连接点,电感的另一端可连接第二功率管t2和第三功率管t3的串联连接点,控制电路103可与多电平变换器101中的各功率管的控制输入端相连。这里的控制电路103可用于控制回路切换电路102中各开关管的导通或者关断并向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器101中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,以防止任一导通的开关管在控制电路103向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。
47.在本技术提供的实施方式中,检测系统中的多电平变换器101可以为三电平变换电路或三电平变换电路的拓扑结构,或其他多电平变换电路或者其他多电平变换电路的拓扑结构,多电平变换器101可以包括第一功率管t1、第二功率管t2、第三功率管t3和第四功率管t4(或者包括其他数量的功率管)。可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的某个功率管进行检测时,控制电路103可以控制回路切换电路102中各开关管的导通或者关断,以构建对这个功率管进行检测的回路,并向这个功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制多电平变换器101中除这个功率管之外的功率管的导通或者截止,以导通对这个功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的某个功率管进行检测时,控制电路103可以向这个功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对这个功率管进行检测的回
路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在任一功率管的高电平导通时的检测回路和低电平导通时的检测回路中,控制电路103控制导通的开关管是一致的,保证流经导通的开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止任一导通的开关管在控制电路103向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件(例如,功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
48.在一些可行的实施方式中,检测系统中的各功率管可以为绝缘栅双极性晶体管igbt(例如元件内部并联有二极管的igbt),或者金属氧化物半导体场效应晶体管mosfet(例如元件内部存在寄生二极管的mosfet)或者碳化硅晶体管sic(例如元件内部存在寄生二极管的sic)等其他功率元件,丰富了检测系统的元件选择与适用场景。
49.请一并参见图3,图3是本技术实施例提供的功率器件检测回路的一结构示意图。在一些可行的实施方式中,如图3中的a部分所示,控制电路103(图3中未画出)可用于控制第二开关管r2导通和第一开关管r1关断并向第一功率管t1输入检测信号,控制第二功率管t2常通,并控制第三功率管t3和第四功率管t4截止,以防止第二开关管r2在控制电路103向第一功率管t1输入检测信号时产生感应电压。
50.可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第一功率管t1进行检测时,控制电路103可以控制第二开关管r2导通和第一开关管r1关断,以构建对第一功率管t1进行检测的回路,并向第一功率管t1输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第二功率管t2常通,并控制第三功率管t3和第四功率管t4截止,以导通对第一功率管t1进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第一功率管t1进行检测时,控制电路103可以向第一功率管t1输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第一功率管t1进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第一功率管t1的高电平导通时的检测回路(如图3的a部分中灰色实线箭头所示,电感-第二开关管r2-电容-第一功率管t1-第二功率管t2-电感)和低电平导通时的检测回路(如图3的a部分中灰色虚线箭头所示,电感-第二开关管r2-第四功率管t4(例如,第四功率管t4中并联的二极管或者第四功率管t4中的寄生二极管)-第三功率管t3(例如,第三功率管t3中并联的二极管或者第三功率管t3中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管r2始终导通,流经第二开关管r2的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管r2在控制电路103向第一功率管t1输入检测信号时产生感应电压。
51.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管r2)在被检测的功率器件(例如,第一功率管t1)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
52.在一些可行的实施方式中,如图3中的b部分所示,控制电路103(图3中未画出)可
用于控制第二开关管r2导通和第一开关管r1关断并向第二功率管t2输入检测信号,控制第一功率管t1常通,并控制第三功率管t3和第四功率管t4截止,以防止第二开关管r2在控制电路103向第二功率管t2输入检测信号时产生感应电压。
53.可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第二功率管t2进行检测时,控制电路103可以控制第二开关管r2导通和第一开关管r1关断,以构建对第二功率管t2进行检测的回路,并向第二功率管t2输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管t1常通,并控制第三功率管t3和第四功率管t4截止,以导通对第二功率管t2进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第二功率管t2进行检测时,控制电路103可以向第二功率管t2输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第二功率管t2进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第二功率管t2的高电平导通时的检测回路(如图3的b部分中灰色实线箭头所示,电感-第二开关管r2-电容-第一功率管t1-第二功率管t2-电感)和低电平导通时的检测回路(如图3的b部分中灰色虚线箭头所示,电感-第二开关管r2-第四功率管t4(例如,第四功率管t4中并联的二极管或者第四功率管t4中的寄生二极管)-第三功率管t3(例如,第三功率管t3中并联的二极管或者第三功率管t3中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管r2始终导通,流经第二开关管r2的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管r2在控制电路103向第二功率管t2输入检测信号时产生感应电压。
54.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管r2)在被检测的功率器件(例如,第二功率管t2)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
55.在一些可行的实施方式中,如图3中的c部分所示,控制电路103(图3中未画出)可用于控制第一开关管r1导通和第二开关管r2关断并向第三功率管t3输入检测信号,控制第四功率管t4常通,并控制第一功率管t1和第二功率管t2截止,以防止第一开关管r1在控制电路103向第三功率管t3输入检测信号时产生感应电压。
56.可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第三功率管t3进行检测时,控制电路103可以控制第一开关管r1导通和第二开关管r2关断,以构建对第三功率管t3进行检测的回路,并向第三功率管t3输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管t4常通,并控制第一功率管t1和第二功率管t2截止,以导通对第三功率管t3进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第三功率管t3进行检测时,控制电路103可以向第三功率管t3输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第三功率管t3进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第三功率管t3的高电平导通时的检测回路(如图3的c部分中灰色实线箭头所示,电感-第三功率管t3-第四功率管t4-电容-第一开关管
r1-电感)和低电平导通时的检测回路(如图3的c部分中灰色虚线箭头所示,电感-第二功率管t2(例如,第二功率管t2中并联的二极管或者第二功率管t2中的寄生二极管)-第一功率管t1(例如,第一功率管t1中并联的二极管或者第一功率管t1中的寄生二极管)-第一开关管r1-电感)中,第一开关管r1始终导通,流经第一开关管r1的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管r1在控制电路103向第三功率管t3输入检测信号时产生感应电压。
57.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管r1)在被检测的功率器件(例如,第三功率管t3)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
58.在一些可行的实施方式中,如图3中的d部分所示,控制电路103(图3中未画出)可用于控制第一开关管r1导通和第二开关管r2关断并向第四功率管t4输入检测信号,控制第三功率管t3常通,并控制第一功率管t1和第二功率管t2截止,以防止第一开关管r1在控制电路103向第四功率管t4输入检测信号时产生感应电压。
59.可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第四功率管t4进行检测时,控制电路103可以控制第一开关管r1导通和第二开关管r2关断,以构建对第四功率管t4进行检测的回路,并向第四功率管t4输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第三功率管t3常通,并控制第一功率管t1和第二功率管t2截止,以导通对第四功率管t4进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第四功率管t4进行检测时,控制电路103可以向第四功率管t4输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第四功率管t4进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第四功率管t4的高电平导通时的检测回路(如图3的d部分中灰色实线箭头所示,电感-第三功率管t3-第四功率管t4-电容-第一开关管r1-电感)和低电平导通时的检测回路(如图3的d部分中灰色虚线箭头所示,电感-第二功率管t2(例如,第二功率管t2中并联的二极管或者第二功率管t2中的寄生二极管)-第一功率管t1(例如,第一功率管t1中并联的二极管或者第一功率管t1中的寄生二极管)-第一开关管r1-电感)中,第一开关管r1始终导通,流经第一开关管r1的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管r1在控制电路103向第四功率管t4输入检测信号时产生感应电压。
60.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管r1)在被检测的功率器件(例如,第四功率管t4)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
61.请参见图4,图4是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图。如图4所示,多电平变换器201还可包括第一二极管d1和第二二极管d2。回路切换电路202和控制电路203的连接关系与功能与前述回路切换电路102和控制电路103相同,在此不再赘述。这里,第一二极管d1的输入端可以和第二二极管d2的输出端串联,第一二极管d1的输出端可以连
接第一功率管t1和第二功率管t2的串联连接点,第二二极管d2的输入端可以连接第三功率管t3和第四功率管t4的串联连接点。
62.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件切换导通和截止的状态时产生感应电压,在提高检测系统的准确性和安全性的同时,多电平变换器的结构灵活多样,可以适应不同的应用场景,提高了检测系统的适用性。
63.请参见图5,图5是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图。如图5所示,多电平变换器301还可包括第五功率管t5和第六功率管t6,回路切换电路302还可以包括第三开关管r3和第四开关管r4。这里,第五功率管t5和第六功率管t6可串联后并联于第一功率管t1和第二功率管t2的串联连接点、和第三功率管t3和第四功率管t4的串联连接点之间,电感的另一端可通过第三开关管r3连接第二功率管t2和第三功率管t3的串联连接点,电感的另一端还可通过第四开关管r4连接第五功率管t5和第六功率管t6的串联连接点,控制电路303可与多电平变换器301中的各功率管的控制输入端相连。
64.请一并参见图6,图6是本技术实施例提供的功率器件检测回路的另一结构示意图。在一些可行的实施方式中,如图6中的a部分所示,控制电路303(图6中未画出)还可用于控制第二开关管r2和第三开关管r3导通,控制第一开关管r1和第四开关管r4关断并向第一功率管t1输入检测信号,控制第二功率管t2常通,并控制第三功率管t3、第四功率管t4、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以防止第二开关管r2或第三开关管r3在控制电路303向第一功率管t1输入检测信号时产生感应电压。
65.可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第一功率管t1进行检测时,控制电路303可以控制第二开关管r2和第三开关管r3导通,并控制第一开关管r1和第四开关管r4关断,以构建对第一功率管t1进行检测的回路,并向第一功率管t1输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第二功率管t2常通,并控制第三功率管t3、第四功率管t4、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以导通对第一功率管t1进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第一功率管t1进行检测时,控制电路303可以向第一功率管t1输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第一功率管t1进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第一功率管t1的高电平导通时的检测回路(如图6的a部分中灰色实线箭头所示,电感-第二开关管r2-电容-第一功率管t1-第二功率管t2-第三开关管r3-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的a部分中灰色虚线箭头所示,电感-第二开关管r2-第四功率管t4(例如,第四功率管t4中并联的二极管或者第四功率管t4中的寄生二极管)-第三功率管t3(例如,第三功率管t3中并联的二极管或者第三功率管t3中的寄生二极管)-第三开关管r3-电感)中,第二开关管r2和第三开关管r3始终导通,流经第二开关管r2和第三开关管r3的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管r2或第三开关管r3在控制电路303向第一功率管t1输入检测信号时产生感应电压。
66.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管r2或第三开关管r3)在被检测的功率器件(例如,第一功率管t1)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系
统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
67.在一些可行的实施方式中,如图6中的b部分所示,控制电路303(图6中未画出)还可用于控制第二开关管r2和第三开关管r3导通,控制第一开关管r1和第四开关管r4关断并向第二功率管t2输入检测信号,控制第一功率管t1常通,并控制第三功率管t3、第四功率管t4、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以防止第二开关管r2或第三开关管r3在控制电路303向第二功率管t2输入检测信号时产生感应电压。
68.可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第二功率管t2进行检测时,控制电路303可以控制第二开关管r2和第三开关管r3导通,并控制第一开关管r1和第四开关管r4关断,以构建对第二功率管t2进行检测的回路,并向第二功率管t2输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管t1常通,并控制第三功率管t3、第四功率管t4、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以导通对第二功率管t2进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第二功率管t2进行检测时,控制电路303可以向第二功率管t2输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第二功率管t2进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第二功率管t2的高电平导通时的检测回路(如图6的b部分中灰色实线箭头所示,电感-第二开关管r2-电容-第一功率管t1-第二功率管t2-第三开关管r3-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的b部分中灰色虚线箭头所示,电感-第二开关管r2-第四功率管t4(例如,第四功率管t4中并联的二极管或者第四功率管t4中的寄生二极管)-第三功率管t3(例如,第三功率管t3中并联的二极管或者第三功率管t3中的寄生二极管)-第三开关管r3-电感)中,第二开关管r2和第三开关管r3始终导通,流经第二开关管r2和第三开关管r3的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管r2或第三开关管r3在控制电路303向第二功率管t2输入检测信号时产生感应电压。
69.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管r2或第三开关管r3)在被检测的功率器件(例如,第二功率管t2)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
70.在一些可行的实施方式中,如图6中的c部分所示,控制电路303(图6中未画出)还可用于控制第一开关管r1和第三开关管r3导通,控制第二开关管r2和第四开关管r4关断并向第三功率管t3输入检测信号,控制第四功率管t4常通,并控制第一功率管t1、第二功率管t2、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以防止第一开关管r1或第三开关管r3在控制电路303向第三功率管t3输入检测信号时产生感应电压。
71.可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第三功率管t3进行检测时,控制电路303可以控制第一开关管r1和第三开关管r3导通,并控制第二开关管r2和第四开关管r4关断,以构建对第三功率管t3进行检测的回路,并向第三功率管t3输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管t4常通,并控制第一功率管t1、第二功率管t2、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以导通对第三功率管t3进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第三功率管t3进行检测时,控制电路303可以向第三功率管t3输
入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第三功率管t3进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第三功率管t3的高电平导通时的检测回路(如图6的c部分中灰色实线箭头所示,电感-第三开关管r3-第三功率管t3-第四功率管t4-电容-第一开关管r1-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的c部分中灰色虚线箭头所示,电感-第三开关管r3-第二功率管t2(例如,第二功率管t2中并联的二极管或者第二功率管t2中的寄生二极管)-第一功率管t1(例如,第一功率管t1中并联的二极管或者第一功率管t1中的寄生二极管)-第一开关管r1-电感)中,第一开关管r1和第三开关管r3始终导通,流经第一开关管r1和第三开关管r3的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管r1或第三开关管r3在控制电路303向第三功率管t3输入检测信号时产生感应电压。
72.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管r1或第三开关管r3)在被检测的功率器件(例如,第三功率管t3)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
73.在一些可行的实施方式中,如图6中的d部分所示,控制电路303(图6中未画出)还可用于控制第一开关管r1和第三开关管r3导通,控制第二开关管r2和第四开关管r4关断并向第四功率管t4输入检测信号,控制第三功率管t3常通,并控制第一功率管t1、第二功率管t2、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以防止第一开关管r1或第三开关管r3在控制电路303向第四功率管t4输入检测信号时产生感应电压。
74.可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第四功率管t4进行检测时,控制电路303可以控制第一开关管r1和第三开关管r3导通,并控制第二开关管r2和第四开关管r4关断,以构建对第四功率管t4进行检测的回路,并向第四功率管t4输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第三功率管t3常通,并控制第一功率管t1、第二功率管t2、第五功率管t5和第六功率管t6截止,以导通对第四功率管t4进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第四功率管t4进行检测时,控制电路303可以向第四功率管t4输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第四功率管t4进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第四功率管t4的高电平导通时的检测回路(如图6的d部分中灰色实线箭头所示,电感-第三开关管r3-第三功率管t3-第四功率管t4-电容-第一开关管r1-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的d部分中灰色虚线箭头所示,电感-第三开关管r3-第二功率管t2(例如,第二功率管t2中并联的二极管或者第二功率管t2中的寄生二极管)-第一功率管t1(例如,第一功率管t1中并联的二极管或者第一功率管t1中的寄生二极管)-第一开关管r1-电感)中,第一开关管r1和第三开关管r3始终导通,流经第一开关管r1和第三开关管r3的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管r1或第三开关管r3在控制电路303向第四功率管t4输入检测信号时产生感应电压。
75.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管r1或第三开关管r3)在被检测的功率器件(例如,第四功率管t4)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
76.在一些可行的实施方式中,如图6中的e部分所示,控制电路303(图6中未画出)还可用于控制第二开关管r2和第四开关管r4导通,控制第一开关管r1和第三开关管r3关断并向第五功率管t5输入检测信号,控制第一功率管t1常通,并控制第二功率管t2、第三功率管t3、第四功率管t4和第六功率管t6截止,以防止第二开关管r2或第四开关管r4在控制电路303向第五功率管t5输入检测信号时产生感应电压。
77.可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第五功率管t5进行检测时,在检测系统对多电平变换器301中的第五功率管t5进行检测时,控制电路303可以控制第二开关管r2和第四开关管r4导通,并控制第一开关管r1和第三开关管r3关断,以构建对第五功率管t5进行检测的回路,并向第五功率管t5输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管t1常通,并控制第二功率管t2、第三功率管t3、第四功率管t4和第六功率管t6截止,以导通对第五功率管t5进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第五功率管t5进行检测时,控制电路303可以向第五功率管t5输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第五功率管t5进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第五功率管t5的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管r2-电容-第一功率管t1-第五功率管t5-第四开关管r4-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管r2-第四功率管t4(例如,第四功率管t4中并联的二极管或者第四功率管t4中的寄生二极管)-第六功率管t6(例如,第六功率管t6中并联的二极管或者第六功率管t6中的寄生二极管)-第四开关管r4-电感)中,第二开关管r2和第四开关管r4始终导通,流经第二开关管r2和第四开关管r4的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管r2或第四开关管r4在控制电路303向第五功率管t5输入检测信号时产生感应电压。
78.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管r2或第四开关管r4)在被检测的功率器件(例如,第五功率管t5)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
79.在一些可行的实施方式中,如图6中的f部分所示,控制电路303(图6中未画出)还可用于控制第一开关管r1和第四开关管r4导通,控制第二开关管r2和第三开关管r3关断并向第六功率管t6输入检测信号,控制第四功率管t4常通,并控制第一功率管t1、第二功率管t2、第三功率管t3和第五功率管t5截止,以防止第一开关管r1或第四开关管r4在控制电路303向第六功率管t6输入检测信号时产生感应电压。
80.可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第六功率管t6进行检测时,控制电路303可以控制第一开关管r1和第四开关管r4导通,并控制第二开关管r2和第三开关管r3关断,以构建对第六功率管t6进行检测的回路,并向第六功率管t6输入检测信号(例如,脉
冲信号),同时控制第四功率管t4常通,并控制第一功率管t1、第二功率管t2、第三功率管t3和第五功率管t5截止,以导通对第六功率管t6进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器301中的第六功率管t6进行检测时,控制电路303可以向第六功率管t6输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第六功率管t6进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第六功率管t6的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管r4-第六功率管t6-第四功率管t4-电容-第一开关管r1-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管r4-第五功率管t5(例如,第五功率管t5中并联的二极管或者第五功率管t5中的寄生二极管)-第一功率管t1(例如,第一功率管t1中并联的二极管或者第一功率管t1中的寄生二极管)-第一开关管r1-电感)中,第一开关管r1和第四开关管r4始终导通,流经第一开关管r1和第四开关管r4的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管r1和第四开关管r4在控制电路303向第六功率管t6输入检测信号时产生感应电压。
81.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管r1和第四开关管r4)在被检测的功率器件(例如,第六功率管t6)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
82.在一些可行的实施方式中,检测系统还可包括至少一个钳位电路。请参见图7,图7是本技术实施例提供的钳位电路与多电平控制器的连接关系示意图。如图7中的a部分和b部分所示,一个钳位电路可连接一个功率管的电压输入端(例如,c极)和一个功率管的控制输入端(例如,g极)。这里的钳位电路可用于控制一个功率管的电压输入端(例如,c极)和电压参考端(例如,e极)之间的电压值小于或等于电压阈值。
83.请一并参见图8,图8是本技术实施例提供的钳位电路的工作原理示意图。如图8所示,当控制电路(例如,在t0时刻)控制被检测的某个功率管由高电平转换为低电平,也即这个功率管由导通变为截止时,这个功率管的电压输入端和电压参考端之间的电压值会增大,钳位电路可以在这个功率管的电压输入端(例如,c极)和电压参考端(例如,e极)之间的电压值过高(例如,大于或等于电压阈值)时(例如,t1时刻),降低这个功率管的电压输入端(例如,c极)的电平并提高这个功率管的控制输入端(例如,g极)的电平,以使得这个功率管的电压输入端(例如,c极)和电压参考端(例如,e极)之间的电压值不超过电压阈值,同时不改变这个功率管在检测期间内(例如,t0时刻至t1时刻之间)电压值的变化率。
84.采用本技术提供的实施方式,可在不改变这个功率管在检测期间内电压值的变化率的同时,保证功率管的电压输入端和电压参考端之间的电压值不超过电压阈值,进一步提高检测系统的安全性,且钳位电路的连接方法简单灵活,可以降低检测成本。
85.在一些可行的实施方式中,为了在多电平变换器发生故障(例如,闩锁)时及时切断多电平变换器与电源的连接,检测系统还可包括检测电路。请参见图9,图9是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图。如图9所示,检测电路405可与多电平变换器401和控制电路403相连。回路切换电路402的连接关系与功能与前述回路切换电路302相同,在此不
再赘述。这里,检测电路405可连接多电平变换器401中第二功率管t2和第三功率管t3的串联连接点,或者检测电路405可连接多电平变换器401中第五功率管t5和第六功率管t6的串联连接点,或者检测电路405可连接多电平变换器401中第四功率管t4和参考地的连接点,或者检测电路405还可以连接其他可以检测到多电平变换器401中各功率管输出电流值的点,具体可根据应用场景确定,在此不做限制。这里的检测电路405可用于获取任一功率管的输出电流值。检测电路405还可用于在任一功率管的输出电流值大于或等于电流阈值时,通过控制电路403断开多电平变换器401。可以理解,在任一功率管的输出电流值大于或等于电流阈值时,通过控制电路403断开多电平变换器401只是本技术提供的一种可行的实施方式,检测电路405也可以向控制电路403传输系统保护信号,或者控制电路403也采取其他相应的保护措施,具体可根据实际应用场景确定,在此不做具体限制。
86.采用本技术提供的实施方式,可在防止检测系统的开关管在被检测的功率器件切换导通和截止的状态时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性的同时,在功率管的输出电流值超过电流阈值时,断开多电平变换器401,进一步提高检测系统的安全性,且检测电路405的连接方法简单灵活,可以降低检测成本。
87.在一些可行的实施方式中,为了模拟多电平变换器的工作环境(例如,高温、高压或者输入大电流的工作环境),检测系统还可以包括温控模块、电压控制模块或者电流控制模块。请参见图10,图10是本技术实施例提供的检测系统的另一结构示意图。
88.如图10所示,检测系统还可包括温控模块506,温控模块506可与多电平变换器501相连。这里,回路切换电路502、控制电路503、钳位电路504和检测电路505的连接关系和功能可以与前述任一可行的实施方式中的回路切换电路、控制电路、钳位电路和检测电路相同,在此不再赘述。温控模块506可用于控制多电平变换器501的检测温度(例如,模拟多电平变换器高温的工作环境)。
89.在一些可行的实施方式中,检测系统还可包括电压控制模块507,电压控制模块507可与多电平变换器501相连。电压控制模块507可用于控制多电平变换器501的检测电压(例如,模拟多电平变换器高压的工作环境)。
90.在一些可行的实施方式中,检测系统还可包括电流控制模块508,电流控制模块508可与多电平变换器501相连。电流控制模块508可用于控制多电平变换器501的检测电流(例如,模拟多电平变换器输入大电流的工作环境)。
91.在本技术提供的实施方式中,检测系统中功能模块的组成方式多样、灵活,可设置不同的检测环境,提高检测系统的应用场景的多样性,增强检测系统的适应性。
92.请参见图11,图11是本技术实施例提供的检测方法的一流程示意图。如图11所示,该检测方法适用于如上述图1-图10中任一附图所示的检测系统,该检测方法包括如下步骤:
93.s701:控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断。
94.s702:控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,以防止任一导通的开关管在控制电路向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。
95.在本技术提供的实施方式中,在检测系统对多电平变换器中的某个功率管进行检测时,控制电路可以控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断,以构建对这个功率管
进行检测的回路,并向这个功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制多电平变换器中除这个功率管之外的功率管的导通或者截止,以导通对这个功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的某个功率管进行检测时,控制电路可以向这个功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对这个功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在任一功率管的高电平导通时的检测回路和低电平导通时的检测回路中,控制电路控制导通的开关管是一致的,保证流经导通的开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止任一导通的开关管在控制电路向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。
96.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件(例如,功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
97.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管导通和第一开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第一功率管输入检测信号,控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止。
98.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管导通和第一开关管关断,以构建对第一功率管进行检测的回路,并向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以导通对第一功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第一功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第一功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管始终导通,流经第二开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管在控制电路向第一功率管输入检测信号时产生感应电压。
99.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管)在被检测的功率器件(例如,第一功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
100.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管导通和第一开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第一功率管输入检测信号,控制第二功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止。
101.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管导通和第一开关管关断,以构建对第二功率管进行检测的回路,并向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止,以导通对第二功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第二功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第二功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-电感)中,第二开关管始终导通,流经第二开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管在控制电路向第二功率管输入检测信号时产生感应电压。
102.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管)在被检测的功率器件(例如,第二功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
103.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管导通和第一开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第二功率管输入检测信号,控制第一功率管常通,并控制第三功率管和第四功率管截止。
104.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管导通和第二开关管关断,以构建对第三功率管进行检测的回路,并向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以导通对第三功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第三功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第三功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第三功率管-第四功率管-电容-第一
开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管始终导通,流经第一开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管在控制电路向第三功率管输入检测信号时产生感应电压。
105.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管)在被检测的功率器件(例如,第三功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
106.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管导通和第一开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第三功率管输入检测信号,控制第四功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止。
107.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管导通和第二开关管关断,以构建对第四功率管进行检测的回路,并向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第三功率管常通,并控制第一功率管和第二功率管截止,以导通对第四功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可以向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第四功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第四功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第三功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管始终导通,流经第一开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管在控制电路向第四功率管输入检测信号时产生感应电压。
108.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管)在被检测的功率器件(例如,第四功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
109.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管和第三开关管导通,控制第一开关管和第四开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第一功率管输入检测信号,控制第二功率管常通,并控制第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管截止。
110.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管和第三开关管导通,并控制第一开关管和第四开关管关断,以构建对第一功率管进行检测的回路,并向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第二功率管常通,并控制第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管截止,以导通对第一功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第一功率管进行检测时,控制电路可以向第一功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第一功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第一功率管的高电平导通时的检测回路(如图6的a部分中灰色实线箭头所示,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-第三开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的a部分中灰色虚线箭头所示,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-第三开关管-电感)中,第二开关管和第三开关管始终导通,流经第二开关管和第三开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管或第三开关管在控制电路向第一功率管输入检测信号时产生感应电压。
111.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管或第三开关管)在被检测的功率器件(例如,第一功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
112.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管和第三开关管导通,控制第一开关管和第四开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第二功率管输入检测信号,控制第一功率管常通,并控制第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管截止。
113.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管和第三开关管导通,并控制第一开关管和第四开关管关断,以构建对第二功率管进行检测的回路,并向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管常通,并控制第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管截止,以导通对第二功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第二功率管进行检测时,控制电路可以向第二功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第二功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第二功率管的高电平导通时的检测回路(如图6的b部分中灰色实线箭头所示,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第二功率管-第三开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的b部分中灰色虚线箭头所
示,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第三功率管(例如,第三功率管中并联的二极管或者第三功率管中的寄生二极管)-第三开关管-电感)中,第二开关管和第三开关管始终导通,流经第二开关管和第三开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管或第三开关管在控制电路向第二功率管输入检测信号时产生感应电压。
114.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管或第三开关管)在被检测的功率器件(例如,第二功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
115.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第一开关管和第三开关管导通,控制第二开关管和第四开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第三功率管输入检测信号,控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第五功率管和第六功率管截止。
116.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管和第三开关管导通,并控制第二开关管和第四开关管关断,以构建对第三功率管进行检测的回路,并向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第五功率管和第六功率管截止,以导通对第三功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第三功率管进行检测时,控制电路可以向第三功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第三功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第三功率管的高电平导通时的检测回路(如图6的c部分中灰色实线箭头所示,电感-第三开关管-第三功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的c部分中灰色虚线箭头所示,电感-第三开关管-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管和第三开关管始终导通,流经第一开关管和第三开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管或第三开关管在控制电路向第三功率管输入检测信号时产生感应电压。
117.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管或第三开关管)在被检测的功率器件(例如,第三功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
118.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第一开关管和第三开关管导通,控制第二开关管和第四开关管关断。步骤s702中,控制电路向
任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第四功率管输入检测信号,控制第三功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第五功率管和第六功率管截止。
119.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管和第三开关管导通,并控制第二开关管和第四开关管关断,以构建对第四功率管进行检测的回路,并向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第三功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第五功率管和第六功率管截止,以导通对第四功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第四功率管进行检测时,控制电路可以向第四功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第四功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第四功率管的高电平导通时的检测回路(如图6的d部分中灰色实线箭头所示,电感-第三开关管-第三功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(如图6的d部分中灰色虚线箭头所示,电感-第三开关管-第二功率管(例如,第二功率管中并联的二极管或者第二功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管和第三开关管始终导通,流经第一开关管和第三开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管或第三开关管在控制电路向第四功率管输入检测信号时产生感应电压。
120.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管或第三开关管)在被检测的功率器件(例如,第四功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
121.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第二开关管和第四开关管导通,控制第一开关管和第三开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第五功率管输入检测信号,控制第一功率管常通,并控制第二功率管、第三功率管、第四功率管和第六功率管截止。
122.可以理解,在检测系统对多电平变换器101中的第五功率管进行检测时,在检测系统对多电平变换器中的第五功率管进行检测时,控制电路可以控制第二开关管和第四开关管导通,并控制第一开关管和第三开关管关断,以构建对第五功率管进行检测的回路,并向第五功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第一功率管常通,并控制第二功率管、第三功率管、第四功率管和第六功率管截止,以导通对第五功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第五功率管进行检测时,控制电路可以向第五功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第五功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路
变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第五功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-电容-第一功率管-第五功率管-第四开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第二开关管-第四功率管(例如,第四功率管中并联的二极管或者第四功率管中的寄生二极管)-第六功率管(例如,第六功率管中并联的二极管或者第六功率管中的寄生二极管)-第四开关管-电感)中,第二开关管和第四开关管始终导通,流经第二开关管和第四开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第二开关管或第四开关管在控制电路向第五功率管输入检测信号时产生感应电压。
123.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第二开关管或第四开关管)在被检测的功率器件(例如,第五功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
124.在一些可行的实施方式中,当多电平变换器包括第五功率管和第六功率管时,步骤s701中,控制电路控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:控制电路控制第一开关管和第四开关管导通,控制第二开关管和第三开关管关断。步骤s702中,控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:控制电路向第六功率管输入检测信号,控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第三功率管和第五功率管截止。
125.可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第六功率管进行检测时,控制电路可以控制第一开关管和第四开关管导通,并控制第二开关管和第三开关管关断,以构建对第六功率管进行检测的回路,并向第六功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),同时控制第四功率管常通,并控制第一功率管、第二功率管、第三功率管和第五功率管截止,以导通对第六功率管进行检测的回路。进一步可以理解,在检测系统对多电平变换器中的第六功率管进行检测时,控制电路可以向第六功率管输入检测信号(例如,脉冲信号),当检测信号由高电平切换为低电平(或者由低电平切换为高电平)时,检测系统中的电感会由被充电状态转换为放电状态(或者由放电状态转换为被充电状态),此时,对第六功率管进行检测的回路会由高电平时导通的检测回路变为低电平时导通的检测回路(或者由低电平时导通的检测回路变为高电平时导通的检测回路)。再进一步可以理解,在第六功率管的高电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管-第六功率管-第四功率管-电容-第一开关管-电感)和低电平导通时的检测回路(例如,电感-第四开关管-第五功率管(例如,第五功率管中并联的二极管或者第五功率管中的寄生二极管)-第一功率管(例如,第一功率管中并联的二极管或者第一功率管中的寄生二极管)-第一开关管-电感)中,第一开关管和第四开关管始终导通,流经第一开关管和第四开关管的电流不会突变,不会产生感应电压,也就是说,检测系统可以防止第一开关管和第四开关管在控制电路向第六功率管输入检测信号时产生感应电压。
126.采用本技术提供的实施方式,可防止检测系统的开关管(例如,第一开关管和第四开关管)在被检测的功率器件(例如,第六功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
127.在本技术中,检测系统可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件(例如,功率管)切换导通和截止的状态(例如,检测信号由高电平转换为低电平或者由低电平转换为高电平)时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性,提升检测效率,降低检测成本。
128.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征:
1.一种功率器件检测系统,其特征在于,所述检测系统包括多电平变换器、控制电路和回路切换电路,所述多电平变换器包括第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管,所述回路切换电路包括第一开关管、第二开关管、电容和电感;所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管和所述第四功率管串联,所述第一开关管和所述第二开关管串联后与所述电容并联,所述第一功率管的电压输入端作为所述多电平变换器的电压输入端连接所述第一开关管和所述检测系统的电压输入端,所述第四功率管的电压参考端作为所述多电平变换器的接地端连接所述第二开关管和参考地,所述电感的一端连接所述第一开关管和所述第二开关管的串联连接点,所述电感的另一端连接所述第二功率管和所述第三功率管的串联连接点,所述控制电路与所述多电平变换器中的各功率管的控制输入端相连;所述控制电路用于控制所述回路切换电路中各开关管的导通或者关断并向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,以防止任一导通的开关管在所述控制电路向所述任一功率管输入所述检测信号时产生感应电压。2.根据权利要求1所述的检测系统,其特征在于,所述控制电路用于控制所述第二开关管导通和所述第一开关管关断并向所述第一功率管输入所述检测信号,控制所述第二功率管常通,并控制所述第三功率管和所述第四功率管截止,以防止所述第二开关管在所述控制电路向所述第一功率管输入所述检测信号时产生感应电压。3.根据权利要求1所述的检测系统,其特征在于,所述控制电路用于控制所述第二开关管导通和所述第一开关管关断并向所述第二功率管输入所述检测信号,控制所述第一功率管常通,并控制所述第三功率管和所述第四功率管截止,以防止所述第二开关管在所述控制电路向所述第二功率管输入所述检测信号时产生感应电压。4.根据权利要求1所述的检测系统,其特征在于,所述控制电路用于控制所述第一开关管导通和所述第二开关管关断并向所述第三功率管输入所述检测信号,控制所述第四功率管常通,并控制所述第一功率管和所述第二功率管截止,以防止所述第一开关管在所述控制电路向所述第三功率管输入所述检测信号时产生感应电压。5.根据权利要求1所述的检测系统,其特征在于,所述控制电路用于控制所述第一开关管导通和所述第二开关管关断并向所述第四功率管输入所述检测信号,控制所述第三功率管常通,并控制所述第一功率管和所述第二功率管截止,以防止所述第一开关管在所述控制电路向所述第四功率管输入所述检测信号时产生感应电压。6.根据权利要求1-5所述的检测系统,其特征在于,所述多电平变换器还包括第一二极管和第二二极管;所述第一二极管的输入端和所述第二二极管的输出端串联,所述第一二极管的输出端连接所述第一功率管和所述第二功率管的串联连接点,所述第二二极管的输入端连接所述第三功率管和所述第四功率管的串联连接点。7.根据权利要求1-5任一项所述的检测系统,其特征在于,所述多电平变换器还包括第五功率管和第六功率管,所述回路切换电路还包括第三开关管和第四开关管;所述第五功率管和所述第六功率管串联后并联于所述第一功率管和所述第二功率管的串联连接点、和所述第三功率管和所述第四功率管的串联连接点之间,所述电感的另一
端通过所述第三开关管连接所述第二功率管和所述第三功率管的串联连接点,所述电感的另一端还通过所述第四开关管连接所述第五功率管和所述第六功率管的串联连接点,所述控制电路与所述多电平变换器中的各功率管的控制输入端相连;所述控制电路还用于控制所述第二开关管和所述第四开关管导通,控制所述第一开关管和所述第三开关管关断并向所述第五功率管输入所述检测信号,控制所述第一功率管常通,并控制所述第二功率管、所述第三功率管、所述第四功率管和所述第六功率管截止,以防止所述第二开关管或所述第四开关管在所述控制电路向所述第五功率管输入所述检测信号时产生感应电压。8.根据权利要求7所述的检测系统,其特征在于,所述控制电路还用于控制所述第一开关管和所述第四开关管导通,控制所述第二开关管和所述第三开关管关断并向所述第六功率管输入所述检测信号,控制所述第四功率管常通,并控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管和所述第五功率管截止,以防止所述第一开关管或所述第四开关管在所述控制电路向所述第六功率管输入所述检测信号时产生感应电压。9.根据权利要求1-8任一项所述的检测系统,其特征在于,所述检测系统中的各功率管为绝缘栅双极性晶体管igbt、金属氧化物半导体场效应晶体管mosfet或者碳化硅晶体管sic。10.根据权利要求1-9任一项所述的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括至少一个钳位电路,一个钳位电路连接一个功率管的电压输入端和所述一个功率管的控制输入端;所述钳位电路用于控制所述任一功率管的电压输入端和所述任一功率管的电压参考端之间的电压值小于或等于电压阈值。11.根据权利要求10所述的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括检测电路,所述检测电路与所述多电平变换器和所述控制电路相连;所述检测电路用于获取所述任一功率管的输出电流值;所述检测电路还用于在所述任一功率管的输出电流值大于或等于电流阈值时,通过所述控制电路断开所述多电平变换器。12.根据权利要求11所述的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括温控模块,所述温控模块与所述多电平变换器相连;所述温控模块用于控制所述多电平变换器的检测温度。13.根据权利要求12所述的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括电压控制模块,所述电压控制模块与所述多电平变换器相连;所述电压控制模块用于控制所述多电平变换器的检测电压。14.根据权利要求13所述的检测系统,其特征在于,所述检测系统还包括电流控制模块,所述电流控制模块与所述多电平变换器相连;所述电流控制模块用于控制所述多电平变换器的检测电流。15.一种功率器件检测方法,其特征在于,所述检测方法适用于如权利要求1-14任一项所述的检测系统,所述方法包括:所述控制电路控制所述回路切换电路中各开关管的导通或者关断;所述控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功
率管之外的其他功率管的导通或者截止,以防止任一导通的开关管在所述控制电路向所述任一功率管输入所述检测信号时产生感应电压。16.根据权利要求15所述的检测方法,其特征在于,当所述多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,所述控制电路控制所述回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:所述控制电路控制所述第二开关管导通和所述第一开关管关断;所述控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:所述控制电路向所述第一功率管输入所述检测信号,控制所述第二功率管常通,并控制所述第三功率管和所述第四功率管截止。17.根据权利要求16所述的检测方法,其特征在于,所述控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:所述控制电路向所述第一功率管输入所述检测信号,控制所述第二功率管常通,并控制所述第三功率管和所述第四功率管截止。18.根据权利要求15所述的检测方法,其特征在于,当所述多电平变换器不包括第五功率管和第六功率管时,所述控制电路控制所述回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:所述控制电路控制所述第二开关管导通和所述第一开关管关断;所述控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:所述控制电路向所述第二功率管输入所述检测信号,控制所述第一功率管常通,并控制所述第三功率管和所述第四功率管截止。19.根据权利要求18所述的检测方法,其特征在于,所述控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:所述控制电路向所述第三功率管输入所述检测信号,控制所述第四功率管常通,并控制所述第一功率管和所述第二功率管截止。20.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,当所述多电平变换器还包括第五功率管和第六功率管时,所述控制电路控制所述回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:所述控制电路控制所述第二开关管和所述第四开关管导通,控制所述第一开关管和所述第三开关管关断;所述控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:所述控制电路向所述第五功率管输入所述检测信号,控制所述第一功率管常通,并控制所述第二功率管、所述第三功率管、所述第四功率管和所述第六功率管截止。21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述控制电路控制所述回路切换电路中各开关管的导通或者关断包括:所述控制电路控制所述第一开关管和所述第四开关管导通,控制所述第二开关管和所
述第三开关管关断;所述控制电路向任一功率管输入检测信号,并控制所述多电平变换器中除所述任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,包括:所述控制电路向所述第六功率管输入所述检测信号,控制所述第四功率管常通,并控制所述第一功率管、所述第二功率管、所述第三功率管和所述第五功率管截止。

技术总结
本申请提供了一种功率器件检测系统及方法,该检测系统包括多电平变换器、控制电路和回路切换电路,多电平变换器包括第一功率管、第二功率管、第三功率管和第四功率管,回路切换电路包括第一开关管、第二开关管、电容和电感;控制电路用于控制回路切换电路中各开关管的导通或者关断并向任一功率管输入检测信号,并控制多电平变换器中除任一功率管之外的其他功率管的导通或者截止,以防止任一导通的开关管在控制电路向任一功率管输入检测信号时产生感应电压。采用本申请,可防止检测系统的开关管在被检测的功率器件切换导通和截止的状态时产生感应电压,提高检测系统的准确性和安全性。安全性。安全性。


技术研发人员:梅春雷
受保护的技术使用者:华为数字能源技术有限公司
技术研发日:2022.03.18
技术公布日:2023/9/22
版权声明

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