Igbt驅動板的控制系統和方法
2023-06-24 01:06:46
Igbt驅動板的控制系統和方法
【專利摘要】本發明提供一種IGBT驅動板的控制系統和方法，其中，控制系統包括用於控制IGBT驅動板發出PWM脈衝信號的控制器和用於向所述控制器發送控制指令的上位機，所述控制器與所述上位機連接，所述上位機向所述控制器發送控制指令，以控制IGBT驅動板的PWM脈衝信號。本發明中，通過上位機設定觸發脈衝的作用時間的寬度和周期等控制指令，控制器接收上述控制指令控制IGBT驅動板輸出的觸發信號，可以實現對IGBT驅動板的觸發信號的自動控制，可以根據實際情況靈活調整，避免IGBT發生過流損壞。
【專利說明】IGBT驅動板的控制系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電氣控制技術，尤其涉及一種IGBT驅動板的控制系統和方法。
【背景技術】
[0002]電力機車的牽引變流器是設置在牽引主電路中的變流器。牽引變流器將直流電轉換成交流電，為電力機車供電。牽引變流器採用絕緣柵雙極型電晶體(Insulated GateBipolar Transistor，簡稱IGBT)作為開關元件，通過IGBT驅動板驅動IGBT開啟或關閉，實現對電流的調整轉換。
[0003]在牽引變流器的生產過程中，需要對IGBT驅動板進行斬波試驗(過流保護試驗)。IGBT驅動板斬波試驗的具體過程是:給牽引主電路中的支撐電容充電，然後支撐電容為IGBT的集電極和發射極兩端加載高電壓，再通過IGBT驅動板觸發IGBT的柵極來導通IGBT0 IGBT導通過程中，若IGBT驅動板的過流保護作用不及時，則IGBT驅動板會連續發觸發信號，很容易造成IGBT因過流時間過長而損壞。
[0004]現有技術中，通常採用脈衝盒產生控制IGBT驅動板，脈衝盒是一種能夠發出觸發脈衝的硬體電路，觸發脈衝的開通和關斷完全由試驗人員手動控制。通過脈衝盒控制IGBT驅動板的觸發信號，IGBT驅動板的觸發信號與脈衝盒發出的觸發脈衝一致，操作人員手動控制脈衝盒發出的觸發脈衝，就可以間接控制IGBT驅動板的觸發信號，但是，通常需要通過實驗人員的經驗控制脈衝盒的觸發脈衝的時間，每次IGBT開通和關斷的時間不能保持一致，若觸發過程中IGBT過流而脈衝盒未能及時封鎖觸發脈衝，則會造成IGBT因過流時間過長而損壞，並且脈衝盒的觸發脈衝的脈寬已經固化，不能根據實際情況調整。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種IGBT驅動板的控制系統和方法，以解決現有技術中IGBT驅動板的驅動脈衝不易控制和調整的問題。
[0006]本發明提供的一種IGBT驅動板的控制系統，包括用於控制IGBT驅動板發出PWM脈衝信號的控制器和用於向所述控制器發送控制指令的上位機，所述控制器與所述上位機連接，所述上位機內向所述控制器發送控制指令，以控制IGBT驅動板的PWM脈衝信號。
[0007]如上所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，所述控制器具有PWM脈衝輸出接口，所述PWM脈衝輸出接口用於與IGBT驅動板連接。
[0008]如上所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，還包括用於為所述控制器供電的電源。
[0009]如上所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，所述控制器與所述上位機通過
串口連接。
[0010]如上所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，所述控制器為可編程邏輯控制器。
[0011]本發明還提供一種IGBT驅動板的控制方法，包括:[0012]控制器接收上位機發出的控制指令；
[0013]所述接收器根據所述控制指令控制IGBT驅動板發出的PWM脈衝信號的作用時間、脈寬和周期。
[0014]本發明提供的IGBT驅動板的控制系統和方法，通過上位機設定觸發脈衝的作用時間的寬度和周期等控制指令，控制器接收上述控制指令控制IGBT驅動板輸出的觸發信號，可以實現對IGBT驅動板的觸發信號的自動控制，可以根據實際情況靈活調整，避免IGBT發生過流損壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例提供的IGBT驅動板的控制系統的示意圖；
[0016]圖2為本發明實施例提供的IGBT驅動板的控制方法的流程圖。
[0017]附圖標記:
[0018]1-控制器； 2-上位機； 3-電源；
[0019]4-1GBT 驅動板。
【具體實施方式】
[0020]參考圖1，圖1為本發明實施例提供的IGBT驅動板的控制系統的示意圖。
[0021]如圖1所示，本實施例提供的IGBT驅動板的控制系統，包括用於控制IGBT驅動板4發出脈衝寬度調製(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)脈衝信號的控制器I和用於向控制器I發送控制指令的上位機2，控制器I與上位機2連接，上位機2向控制器I發送控制指令，可以通過上位機2內的控制軟體向控制器I輸入控制指令，以控制IGBT驅動板4的PWM脈衝信號。
[0022]具體地，控制器I可以為控制電路板，控制器I也可以為可編程邏輯控制器等其他控制器。優選地，控制器I與上位機2可以通過串口連接，舉例來說，控制器I具有485串口通信接口，上位機2具有232串口通信接口，控制器I的485串口通信接口與上位機2的232串口通信接口連接，傳輸上位機2發給控制器I的控制指令。控制器I和上位機2也可以通過其他形式接口連接。控制器I具有PWM脈衝輸出接口，PWM脈衝輸出接口用於與IGBT驅動板4連接，向IGBT驅動板4輸入觸發脈衝。
[0023]實際應用中，可以通過仿真器將控制程序下載到控制器I中，上位機2中安裝有ModBus通信軟體，ModBus協議為用於工業現場的總線協議，控制器I內控制程序通過485通信串口及485/232轉換頭與上位機2上的ModBus通信軟體通信。在ModBus通信軟體中，通信地址可以選定為第一通道、第二通道和第三通道。第一通道為觸發模式設定，第二通道為觸發時間設定，第三通道為觸發周期設定。通過參數的設置，即可控制控制器I的觸發脈衝的輸出方式。
[0024]例如，第一通道為觸發模式設定，向該第一通道寫O為停止試驗，向第一通道寫I為單次觸發試驗，向第一通道寫2為周期觸發試驗。第二通道為觸發時間設定，向第二通道寫I則設定導通時間為150 μ S，向第二通道寫2則設定導通時間為300 μ S，當向第二通道寫入大於等於3的設定時，不再觸發。第三通道為觸發周期設定，設定範圍為10000-65000，當進行周期觸發時，對該值進行設定，對應的觸發周期T=設定值X 150 μ S。[0025]IGBT驅動板4的斬波試驗結束後，可以選擇連續觸發方式，在很短時間內將支撐電容儲存釋放掉，保證試驗人員的安全。
[0026]進一步地，控制器I具有PWM脈衝輸出接口，PWM脈衝輸出接口用於與IGBT驅動板4連接。此外，該IGBT驅動板的控制系統還包括用於為控制器I供電的電源3，電源3與控制器I連接，可以為控制器I提供5v的供電。
[0027]本實施例提供的IGBT驅動板的控制系統，通過上位機2設定觸發脈衝的作用時間的寬度和周期等控制指令，控制器I接收上述控制指令控制IGBT驅動板輸出的觸發信號，可以實現對IGBT驅動板的觸發信號的自動控制，可以根據實際情況靈活調整，避免IGBT發生過流損壞。
[0028]參考圖2，圖2為本發明實施例提供的IGBT驅動板的控制方法的流程圖。
[0029]如圖2所示，本實施例提供的IGBT驅動板的控制方法，包括:
[0030]步驟101，控制器接收上位機發出的控制指令；
[0031]具體地，控制器具有485串口通信接口，上位機具有232串口通信接口，控制器的485串口通信接口與上位機的232串口通信接口連接。上位機內具有ModBus通訊軟體，控制器接收上位機通過ModBus傳輸的控制指令。
[0032]步驟102，所述接收器根據所述控制指令控制IGBT驅動板發出的PWM脈衝信號的作用時間、脈寬和周期。
[0033]具體地，控制器根據控制指令產生觸發脈衝，控制器具有PWM脈衝輸出接口，PWM脈衝輸出接口用於與IGBT驅動板連接，向IGBT驅動板輸入觸發脈衝，控制器的觸發脈衝控制IGBT驅動板發出的PWM脈衝信號的作用時間、脈寬和周期。
[0034]本實施例提供的IGBT驅動板的控制方法，通過上位機設定觸發脈衝的作用時間的寬度和周期等控制指令，控制器接收上述控制指令控制IGBT驅動板輸出的觸發信號，可以實現對IGBT驅動板的觸發信號的自動控制，可以根據實際情況靈活調整，避免IGBT發生過流損壞。
[0035]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
【權利要求】
1.一種IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，包括用於控制IGBT驅動板發出PWM脈衝信號的控制器和用於向所述控制器發送控制指令的上位機，所述控制器與所述上位機連接，所述上位機向所述控制器輸入發送控制指令，以控制IGBT驅動板的PWM脈衝信號。
2.根據權利要求1所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，所述控制器具有PWM脈衝輸出接口，所述PWM脈衝輸出接口用於與IGBT驅動板連接。
3.根據權利要求1或2所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，還包括用於為所述控制器供電的電源。
4.根據權利要求1或2所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，所述控制器與所述上位機通過串口連接。
5.根據權利要求1或2所述的IGBT驅動板的控制系統，其特徵在於，所述控制器為可編程邏輯控制器。
6.一種IGBT驅動板的控制方法，其特徵在於，包括: 控制器接收上位機發出的控制指令； 所述接收器根據所述控制指令控制IGBT驅動板發出的PWM脈衝信號的作用時間、脈寬和周期。
【文檔編號】H02M1/08GK103812309SQ201210457104
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優先權日:2012年11月14日
【發明者】趙研, 於躍, 吳志友, 江海濤 申請人:中國北車股份有限公司