动车组充电机IGBT故障优化方案

高志鹏

摘要：高效且能承受长的短路时间的IGBT的市场在不断增长。现有的器件不能使器件设计者同时实现这两个目标。本文推荐的电路通过限制故障电流的幅值，延长了高效IGBT的短路承受时间。限制故障电流幅值获得的另一个好处是减小了关断时的瞬态电压，尤其对大电流模块更是如此.此外很大程度上抵消了不利的米勒效应。当故障电流是瞬态窄脉冲时，能使电路恢复正常工作，对噪声干扰严重的系统，本限流电路具有特别理想的特性。

关键词：动车组;充电机;IGBT故障;优化

1.问题描述

动车组，发生多起充电机故障停机，报故障代码4495（充电机故障）、4401（充电机IGBT故障），断电复位后故障消除。

2.原因分析

2.1控制原理（机理）/机械安装结构分析

充电机内部由PM1和PM2两个充电单元并联构成，分别对应司机显示屏的1#充电机和2#充电机，充电单元有各自独立的控制器进行逻辑控制和故障保护，PM1/PM2IGBT故障由PM1/PM2模块控制器和驱动板检测，驱动板对IGBT状态及驱动电压进行监控，当检测到IGBT短路、过流或者欠压时，反馈故障信号给控制器，控制器进行IGBT故障报警，随后系统故障停机。

功率模块PM1/PM2各拥有一套传感器供电回路，由电源板上电源模块产生，负责给传感器提供稳定供电电源。当传感器系统的供电产生（电源模块）、供电传输或供电负载（传感器）任一方出问题时，均可能导致传感器系统功能失效，使得充电机主控板无法正常PWM控制，发生IGBT故障。

2.2现车调查分析情况

分析多起充电机故障数据。……