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　　1 概述

　　上海地鐵三號線的AC03 型電動列車，是于21 世紀初引進的，由法國ALSTOM 公司制造的交流傳動車輛，其主牽引逆變器是采用1 200 A/3 300 V IGBT模塊構成的，主電路的構成如圖1所示。AC03 型電動車主牽引逆變器電路結構與其他進口的交流傳動車輛基本相似，但區別是在OV與地之間安裝了一種低感的干式金屬膜濾波電容，電容參數是6.8 滋F/640 V，以減弱高頻輻射的電磁干擾(EMI)。

　　圖1 中的PIM1 是牽引逆變器的三相IGBT逆變器模塊，型號為ONIX 1500 IGBT，外形結構如圖2 所示，上部為濾波電容，濾波電感安裝在逆變器箱體內;中部是控制電路與驅動電路;下部為IGBT模塊及底座散熱器。

　　圖1 中的PIM2 為制動斬波模塊，用于電制動狀態下能量不能反饋給電網時，通過PIM2 將制動能量消耗在制動電阻上。制動斬波模塊與逆變器模塊結構類似，但與逆變器模塊分開組裝，斬波器的開關頻率為650 Hz;由圖1 看出，斬波器模塊由4 個IGBT組成，其中兩個IGBT并聯作斬波器使用，另兩個IGBT作為制動電阻的續流管使用。

　　AC03 型電動列車至今運營已近10 年，運營過程中，主牽引逆變器的IGBT模塊也常有故障出現，所以需要配備合適的測試裝置對其進行檢測，以查找相應的問題，以便對主牽引逆變器進行檢修與維護。

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　　2 牽引逆變器模塊結構及其工作原理

　　2.1 牽引逆變器模塊結構及其電路分析

　　牽引逆變器IGBT 模塊的主電路及其控制電路框圖如圖3所示。

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　　根據圖3，牽引逆變器模塊結構可分為以下幾個部分。

　　1)上部主電路由6個IGBT模塊構成三相逆變電路，即VVVF，此外還有4 個IGBT 模塊構成制動斬波電路，與三相逆變電路是分開的(見圖1 中PIM2)。

　　2)中部的驅動電路板，對應每個IGBT都有一個柵極驅動電路，在每個電路中還帶有自身的狀態反饋信號和故障信息，這些反饋信息均要反饋給計算機(AGAT)用于處理與判斷。此外每個LV 接口連接器負責一相橋臂的兩個驅動電路，如LV1 負責PH1相的上管T1和下管T4的驅動電路1與4。

　　3)下部的交流方波電源，輸入直流電壓48 V，輸出35 kHz、依24 V的交流方波電源，給驅動電路板供電，用于產生在電氣上與輸入信號的控制電路隔離的兩路驅動電源，導通時DC 垣15 V，關斷時DC -12V，另外，在電源電路板上也有故障與保護信息，同樣反饋給計算機用于處理與判斷。電源的接口連接器為LV5。

　　此外，由圖3 看出，三相逆變器模塊與外部連接的接口有：在主電路方面有P、N、PH1-3(輸出的三相交流端)及地線;在控制電路方面，通過LV1、2、3、5 連接器來實現。

　　因為制動斬波器模塊電路結構與逆變器模塊相似，通過LV4 連接器與控制電路相接，所以在此不再作以介紹。

　　2.2 控制電路分析

　　2.2.1 交流方波電源板

　　交流方波電源板用以給驅動電路板供電。電源板正常時，在輸入端輸入直流電壓48 V時，用示波器測試輸出端，應該測得35 kHz、依24 V的交流方波電源，波形如圖4 所示。

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　　2.2.2 驅動電路板

　　驅動電路板工作正常時，將35 kHz、依24 V的交流方波電源施加到驅動電路板的高頻變壓器的輸入端后，其兩路二次側繞組通過整流與穩壓，得到兩路電氣上隔離的驅動電源，即正向導通電壓DC 垣15 V 和關斷時反偏置電壓DC -12 V。此時當驅動信號未輸入時，施以IGBT 的柵極電壓為反偏置電壓，約為DC -12 V;當驅動信號加入后，在輸出端將得到驅動IGBT的電壓信號VGE。