高压变频器功率单元
高压变频器主电路原理简介
高压变频器主电路原理简介一、高压变频器装置的构成高压变频调速成套系统整体结构上由旁路柜、移相变压器柜、功率单元柜及控制柜组成，见图1所示。
图1、高压变频器装置构成二、功率单元原理功率单元柜为成套装置的核心部分，也是电机定子大功率变频电源的产生模块。
功率单元柜主要由功率单元箱（图1中A1～An,B1～Bn，C1～Cn）并辅以控制构成。
每个功率单元的电气原理见图2所示，每个功率单元由外部输入三相电源A/B/C供电，经内部整流滤波后逆变成单相电压U/V输出。
整流由三相不控整流完成。
逆变部分采用IGBT功率器件，控制方法采用SPWM逆变控制技术。
图2、功率单元电气原理图三、功率单元柜高压形成为了形成高压3kV、6kV或10kV电源，采用了将多个功率单元的输出电压串联叠加直接形成高压输出（如图3所示），此方法类似于干电池叠加，通过若干个功率单元的叠加可产生所需要的相电压数值。
图2、功率单元相串原理功率单元中电压、功率换算关系:1、相电压=线电压/√32、功率单元电压=相电压/功率单元串联数3、功率单元功率=变频器总功率/功率单元串联数/3例如：6 kVAC的高压变频器，功率为1.5 MW，每相由6个功率单元串联叠加而成，3相共18个功率单元，那么：相电压=6000/√3 = 3464.2 VAC功率单元电压=3464.2/6 = 577.4 VAC 功率单元功率=1500/6/3 = 83.3 kW对于3kV高压变频器，每相一般由3～4个功率单元串联叠加而成；对于6kV高压变频器，每相一般由5～7个功率单元串联叠加而成；对于10kV高压变频器，每相一般由8～10个功率单元串联叠加而成；四、EACO电容在高压变频器中的应用在高压变频器的DC-LINK这个应用场合，EACO薄膜电容以其优越的电性能得以广泛应用，EACO薄膜电容与电解电容相比较具有高纹波电流承受能力、耐高压、低ESR和ESL、长寿命、干式防爆、无极性和高频特性好等优越的电气性能，在高压变频器中DC-LINK应用薄膜电容替代电解电容是一种趋势。
高压变频器功率单元输出电压
高压变频器功率单元输出电压摘要：1.高压变频器功率单元的基本概念2.高压变频器功率单元如何实现电压幅度调整3.高压变频器功率及电压与高压电机型号如何匹配4.高压变频器维修中因功率单元原因导致的故障5.高压10kv 变频器30 个功率单元一个单元输入电压是多少6.高压变频器输出电压不一样的原因7.220V 变频器和380V 变频器额定输出电压各为多少8.如何确定高压变频器功率单元的个数及计算方法正文：一、高压变频器功率单元的基本概念高压变频器是一种用于调整交流电机转速的设备，其核心部分是功率单元。
功率单元主要负责将输入的电压和频率转换为适合电机运行的电压和频率，以实现电机的平滑、精确调速。
二、高压变频器功率单元如何实现电压幅度调整高压变频器中的功率单元通过脉宽调制技术可以合成正弦波，并在此基础上加入幅度调制，从而实现电压幅度的调整。
这种技术能够满足不同电机型号和负载的需求，提高电机的运行效率和稳定性。
三、高压变频器功率及电压与高压电机型号如何匹配在选择高压变频器时，需要根据电机的功率、电压和负载特性进行匹配。
一般来说，应选择与电机功率相近的变频器，并确保变频器的输出电压和频率范围能够覆盖电机的运行需求。
此外，还需要考虑电机的负载类型和运行方式，以确保变频器能够稳定、可靠地驱动电机。
四、高压变频器维修中因功率单元原因导致的故障在高压变频器的维修过程中，有时会出现因功率单元原因导致的故障。
这可能是由于功率单元本身损坏、连接线路故障、驱动电路故障等原因引起的。
对于此类故障，需要对变频器进行详细的检查和维修，包括更换损坏的功率单元、检查连接线路、修复驱动电路等。
五、高压10kv 变频器30 个功率单元一个单元输入电压是多少对于高压10kv 变频器，一般来说，每个功率单元的输入电压为690v。
因此，30 个功率单元的输入电压总和为30 * 690v = 20700v，即20.7kv。
需要注意的是，实际应用中，变频器的输入电压可能会受到电网电压波动、负载变化等因素的影响，因此需要根据实际情况进行调整。
高压变频器功率单元工作原理
高压变频器功率单元工作原理一、引言高压变频器功率单元是工业生产中常用的一种电力设备，其主要作用是将电能转换为机械能，实现工业生产中的各种动力需求。
本文将从以下几个方面详细介绍高压变频器功率单元的工作原理。
二、高压变频器功率单元概述高压变频器功率单元是由多个模块组成的电力设备，包括整流模块、滤波模块、逆变模块等。
其中整流模块用于将交流电转换为直流电，滤波模块用于对直流电进行滤波处理，逆变模块则负责将直流电转换为交流电。
这些不同功能的模块通过控制系统进行协调和控制，实现高压变频器功率单元的正常运行。
三、整流模块工作原理整流模块主要由桥式整流器和控制回路组成。
桥式整流器通过将交流输入信号分别经过两个二极管进行整流，并通过滤波电容对输出信号进行平滑处理，最终输出稳定的直流信号。
控制回路则负责对桥式整流器进行控制，在输入信号出现异常时及时进行保护。
四、滤波模块工作原理滤波模块主要由电容器和电感器组成。
在整流模块输出的直流信号中，仍然存在一定的脉动，会对逆变模块产生影响。
滤波模块通过对直流信号进行滤波处理，消除其中的脉动信号，使得输出信号更加平稳。
五、逆变模块工作原理逆变模块主要由晶闸管和控制回路组成。
在输入直流信号经过滤波处理后，逆变模块将直流信号转换为交流信号，并通过控制回路对输出交流信号进行调节。
晶闸管是逆变模块中最重要的元件之一，在控制回路的作用下，可以实现对输出交流信号的精确控制。
六、高压变频器功率单元控制系统高压变频器功率单元中的各个功能模块需要通过一个统一的控制系统进行协调和控制。
该控制系统包括硬件部分和软件部分两个方面。
硬件部分主要包括传感器、执行机构等设备，用于采集各种参数信息并将其转化为电气信号；软件部分则由控制程序组成，通过对传感器采集的数据进行处理和分析，实现对功率单元的精确控制。
七、高压变频器功率单元的应用高压变频器功率单元广泛应用于工业生产中各种动力需求场合，例如电机驱动、风机驱动、水泵驱动等。
高压变频器功率单元输出电压
高压变频器功率单元输出电压1. 引言高压变频器是一种用于控制和调节电动机转速的设备，广泛应用于工业生产中。
其中功率单元是高压变频器的核心组成部分之一，负责将输入电源的直流电转换为输出电源的交流电，并通过控制输出电压的大小来实现对电动机转速的调节。
本文将详细介绍高压变频器功率单元输出电压相关的知识。
2. 高压变频器功率单元概述高压变频器功率单元是由输入整流模块、中间直流母线、输出逆变模块等组成。
其中，输入整流模块负责将输入交流电转换为直流电，中间直流母线用于储存和平衡能量，而输出逆变模块则通过PWM技术将直流电转换为交流电，并控制输出波形和频率。
3. 高压变频器功率单元输出电压控制原理高压变频器功率单元通过控制输出逆变模块的开关管状态来调节输出电压的大小。
具体来说，当需要增加输出电压时，逆变模块会增大开关管导通时间，使得输出电压的峰值增加；反之，当需要降低输出电压时，逆变模块会减小开关管导通时间，使得输出电压的峰值减小。
通过不断调节开关管状态和导通时间，可以实现对输出电压的精确控制。
4. 高压变频器功率单元输出电压的调节方式高压变频器功率单元可以通过多种方式来实现对输出电压的调节，常见的包括： - 矢量控制：根据电机负载情况和运行要求，通过调节逆变模块的开关管状态和导通时间来实现对输出电压的精确控制。
- 空间矢量PWM控制：通过将逆变模块的开关管状态分为六个扇区，并根据负载情况选择合适的扇区进行PWM控制，从而实现对输出电压和频率的精确控制。
- 直接扭矩控制：根据负载情况和运行要求，直接改变逆变模块中两相之间的导通时间差来调节输出电压和频率。
5. 高压变频器功率单元输出电压保护机制为了保证高压变频器功率单元的安全稳定运行，通常会采取一系列保护机制来防止输出电压异常。
常见的保护机制包括： - 过压保护：当输出电压超过设定值时，及时切断输入电源，避免对电动机和其他设备造成损坏。
- 欠压保护：当输出电压低于设定值时，及时切断输入电源，避免对电动机和其他设备造成损坏。
智光高压变频器功率单元
智光高压变频器功率单元
智光高压变频器功率单元是一种电力电子设备，主要用于交流电机的调速和控制。
它的出现将直接影响电机的运行效率和节能效果，同时也有利于工业生产的控制和管理。
下面，就让我们来分步骤地了解一下智光高压变频器功率单元的工作原理和特点：
1. 高压变频器功率单元的原理
智光高压变频器功率单元的工作原理主要是利用电力电子器件分别控制交流电机的电流、电压、频率和相位，从而实现对其运行方式的调节和控制。
它具有体积小、功能强、可靠性高、功耗低等特点。
2. 高压变频器功率单元的特点
智光高压变频器功率单元在工业生产中具有许多特点：
（1）高可靠性：由于采用了先进的电力电子技术，高压变频器功率单元具有非常高的可靠性，可以运转长时间而不影响其性能。
（2）节能效果显著：高压变频器功率单元可以根据实际需要对电机进行调节和控制，从而实现节能的效果，降低了能源的消耗。
（3）运行平稳：由于可以精确地控制交流电机的转速、电压和频率等参数，使得机器运行平稳，避免了突然加速或减速的情况。
（4）安全可靠：采用了状态监测和保护措施，可以避免交流电机出现各种故障和安全事故。
3. 高压变频器功率单元的应用范围
智光高压变频器功率单元可以广泛应用于各种工业生产领域，如大型机器设备、工程机械、电气驱动系统等。
它可以有效提高机器设备的效率，减少能耗，降低生产成本，优化生产流程。
总之，智光高压变频器功率单元是一种非常先进的电力电子设备，具有高可靠性、节能效果显著、运行平稳、安全可靠等特点，被广泛应用于各个工业生产领域。
在未来的发展中，它将会得到更为广泛的应用和推广。
高压变频器功率单元
高压变频器功率单元一、什么是高压变频器功率单元高压变频器功率单元是一种电力装置，用于控制和调节电力系统中的电压和频率。
它可以将输入电源的电压和频率转换为输出电源的电压和频率，从而实现对电力设备的可调控。
二、高压变频器功率单元的工作原理高压变频器功率单元通过使用电力电子器件，例如整流器和逆变器，对输入电源进行处理。
其工作原理可以概括为以下几个步骤：2.1 输入电源整流高压变频器功率单元的第一步是将输入电源的交流电转换为直流电。
这个过程通常通过使用整流器来实现。
整流器将交流电通过一系列的二极管或其他电子器件转换为直流电。
2.2 直流电的中间电路储能经过整流后，直流电将被存储在功率单元的中间电路中。
中间电路通常由电容器组成，用于储存能量并平稳输出。
2.3 逆变器输出交流电当需要输出交流电时，中间电路的直流电将通过逆变器进行处理。
逆变器将直流电转换为需要的输出电压和频率的交流电。
这一过程通常涉及到高频的开关操作，以产生所需的交流电波形。
2.4 输出滤波逆变器输出的交流电通常会存在一些谐波和其他干扰成分，在输出之前需要经过滤波器进行处理，以消除这些不必要的干扰。
2.5 输出负载供电当经过滤波器处理后，输出的交流电将供应给所要驱动的负载设备。
负载设备可以是各种各样的电动机、发电机或其他电力设备。
三、高压变频器功率单元的应用领域高压变频器功率单元广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：3.1 工业领域在工业生产过程中，高压变频器功率单元常用于控制和调节各种驱动设备，如电动机、液压泵、风机等。
通过使用高压变频器功率单元，可以实现对这些设备的频率和电压的精确控制，从而提高生产效率和节能减排。
3.2 交通运输领域在交通运输领域，高压变频器功率单元被广泛应用于电动汽车和高铁等交通工具的驱动系统中。
通过使用高压变频器功率单元，可以实现对电动机的调速和控制，从而提高交通工具的性能、安全性和能源利用率。
3.3 新能源领域在新能源领域，高压变频器功率单元被用于太阳能发电、风能发电和海洋能发电等电力系统中。
高压变频器功率单元输出电压
高压变频器功率单元输出电压高压变频器功率单元输出电压：深度与广度兼具的探讨1. 引言在工业生产中，高压变频器功率单元输出电压扮演着至关重要的角色。
它不仅影响着设备的稳定运行，还直接关系到生产效率和产品质量。
我们有必要对高压变频器功率单元输出电压的深度和广度进行全面评估。
2. 什么是高压变频器功率单元输出电压？高压变频器功率单元输出电压是指在高压变频器系统中，由功率单元输出的电压信号。
它是将输入的交流电转换为可控的输出电压，以满足各种设备对电力的需求。
3. 深度探讨3.1 高压变频器功率单元输出电压的关键作用高压变频器功率单元输出电压直接影响着设备的运行速度、扭矩和能效。
在不同的工业场景下，对于输出电压的要求也会有所不同。
比如在电梯和风力发电机等设备中，对于输出电压的稳定性和精准度要求会更高一些。
针对不同的应用场景，需要调节和控制输出电压的参数来满足设备的需求。
3.2 高压变频器功率单元输出电压的调节方式在实际工业生产中，我们可以通过多种方式来调节和控制高压变频器功率单元输出电压。
其中包括改变电压源、调整输出频率、控制PWM 波形等。
这些调节方式都会影响着输出电压的稳定性和精度，需要根据具体的情况来选择合适的方式。
3.3 高压变频器功率单元输出电压的优化策略针对高压变频器功率单元输出电压的优化，可以通过提高控制算法的精度、优化电路结构、改进故障保护系统等方式来提升输出电压的稳定性和精确度。
也可以借助先进的控制器和传感器技术，来实现对输出电压的精准控制和监测。
4. 广度探讨4.1 高压变频器功率单元输出电压的应用领域高压变频器功率单元输出电压在诸多领域都有着广泛的应用，比如电梯、风力发电机、电动汽车等。
在这些应用领域中，对于输出电压的稳定性和精确度都有着极高的要求。
如何有效地控制和调节高压变频器功率单元输出电压，对于提高设备的性能和效率至关重要。
4.2 高压变频器功率单元输出电压的实际案例分析通过对一些实际案例的分析，我们可以更深入地了解高压变频器功率单元输出电压的重要性和影响因素。
高压变频器功率单元输出电压
高压变频器功率单元输出电压摘要：I.引言A.介绍高压变频器B.说明高压变频器功率单元的重要性II.高压变频器功率单元的工作原理A.解释功率单元的作用B.说明功率单元如何实现高压输出C.介绍常见的功率单元类型III.高压变频器输出电压的计算A.解释输出电压的计算方法B.提供计算实例IV.高压变频器功率单元的个数选择A.介绍选择功率单元个数的方法B.提供个数选择的实例V.结论A.总结高压变频器功率单元输出电压的相关知识B.强调正确选择功率单元的重要性正文：高压变频器是电力系统中常见的一种设备，它主要用于调节高压电机的转速，从而实现节能和精确控制。
在高压变频器中，功率单元是一个关键的组成部分，它负责将输入的电压转换为所需的输出电压。
因此，了解高压变频器功率单元的输出电压对于正确选择和使用变频器至关重要。
高压变频器功率单元的工作原理是利用多个功率单元串联或并联，以实现高压输出。
串联时，电压相加；并联时，电流相加。
根据所需的输出电压和电流，可以选择合适的功率单元类型和个数。
常见的功率单元类型包括IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和GTO（门控可关断晶闸管）。
在计算高压变频器输出电压时，需要考虑功率单元的额定电压、串联或并联方式以及所需的输出电压。
例如，如果需要输出6kV电压，每个功率单元的额定电压为690V，那么可以选择10个功率单元串联（690V x 10 =6900V）。
选择高压变频器功率单元的个数时，需要根据所需的输出电压、电流和功率来确定。
一般来说，可以通过以下方法来选择功率单元的个数：1.计算所需的输出电压和电流，然后查找变频器产品目录，选择符合要求的功率单元。
2.根据变频器的额定电压和电流，计算所需的功率单元个数。
例如，如果变频器的额定电压为6kV，额定电流为300A，那么可以选择6个功率单元串联（6kV x 300A = 1800kW）。
总之，高压变频器功率单元的输出电压是一个关键参数，它直接影响到变频器的性能和可靠性。
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用户培训资料
功率单元
吴天鹏
2012年5月
东方日立（成都）电控设备有限公司
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目录
1 概述 2 主要功率器件 3 我公司功率单元发展历程 4 功率单元主回路 5 功率单元旁通技术 6 功率单元型号定义 7 功率单元控制驱动板件
6- 2
第四代功率单元型号定义
2.第四代功率单元型号定义
型号：如I-6B、I-10C、IV-6A等。
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7
功率单元控制驱动板件
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5- 2
主回路IGBT旁通技术
2、主回路IGBT旁通技术
该技术为我公司专利技术。它是利用IGBT进行旁通控制，即采 用主回路上的4只IGBT（图9）实现图7中的“电子开关”功能。
图9 主回路IGBT旁通示意图
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6
功率单元型号定义
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6- 1
第三代功率单元型号定义
1.3我公司使用整流桥的常规参数
品牌： Semikron 、 Eupec；
电压等级：1400V、1800V； 整流桥型号说明： 例如：SKD62/18为Semikron公司额定电流 62A、额定 电压1800V的6只整流二极管封装的整流桥，SKKD260/14 为Semikron公司额定电流260A、额定电压1400V的2只整 流二极管封装的整流桥。
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4
功率单元主回路
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高压大功率变频器功率单元主回路由整流、滤波、逆变三部分电 路组成，如图7所示： 由于我公司技术不断进步，功率单元上的充电电路已逐步被取消， 取而代之的是变频器集总充电技术。
使用的容量有3300uF、6800uF、10000uF。
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2- 3
IGBT
3、IGBT
IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor ），绝缘 栅双极晶体管，是一种结合了BJT（大功率晶体管）和MOSFET （功率场效应管）二者优点的复合型器件，它既具有MOS器件 的工作速度快，驱动功率小的优点，又具备了大功率晶体管 的电流能力大，导通压降低的优点，是目前最具有优势的电 力电子器件，在电力电子行业得到广泛应用。 IGBT是功率单元上的重要器件，其作用是逆变（将直流 转变为交流）。我公司目前使用的IGBT 大部分为“双管” （内部封装了两组IGBT芯片），内部封装示意图如图5所示：
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2
主要功率器件
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2- 1
整流桥 1、整流桥
1.1整流桥封装形式 其作用是整流（将交流变成直流）。我公司使用的整 流桥内部封装形式有以下两种，图1所示的封装内部有6只 整流二极管，用在功率单元的三相输入端；图2所示的封装 内部有2只整流二极管，用在功率单元的三相输入端以及旁 通回路中。 1.2整流桥工作原理 在我公司产品上，整流二极管的工作方式均为全波不控整 流。
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2- 2
电解电容
2、 电 解 电 容
这里所说的电解电容为铝电解电容，其作用是对整 流桥整流后的直流进行滤波，同时储能。 目前我公司使用的电解电容品牌有： NICHICON（日本）、BHC（英国）、CDE（美国）、 EPCOS（德国）。 使用的电压等级有：400Vdc。
1.第三代功率单元型号定义
1）普通型型号定义 型号：如PC75A、PC100B、PC150A、PC200C、PC300A、PC400G等。
例如：PC200B表示配置IGBT 额定电流为200A、配置变频器额定 容量1000KVA的功率单元。
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7- 2
二合一控制板
2.二合一控制板
二合一控制板是在第三代功率单元多年应用的基础上，经过大量的改 进设计，将电源板和控制板合二为一的板件。 板件作用： a. 接收主控系统信号，给驱动板提供控制信号； b. 进行实时故障监测，向主控系统上报故障信息； c. 给单元驱动板供电。 板件接口： a. 光纤接口：与主控系统进行连接； b. 电压检测接口：与单元正负母线连接； c. 驱动板信号（Top1、Top2、/Lock、ERR）接口：与驱动板连接； d. 15V电源输出接口：与驱动板连接，为驱动板供电； e. 缺相检测接口：接功率单元整流桥输入端； f 过热检测接口：接温度检测开关； g. 充电可控硅驱动信号接口（预留）：接上电可控硅门极。
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1
概述
1
概述
功率单元是使用功率电力电子器件进行整流、滤波、逆 变的高压变频器部件，是构成高压变频器主回路的主要部 分。每个功率单元都相当于一台交-直-交电压型单相低压 变频器。
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2）三相全桥不控整流 三相全桥不控整流电路，根据IEC971 (1989)对半导 体变换器的指定编码属于：B6U。工作原理如图4所示：
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图7 功率单元主回路拓扑结构图
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5
功率单元旁通技术
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2- 4
可控硅
4、可控硅
可控硅(SCR，Silicon Controlled Rectifier)是可控硅整流 器的简称。一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用 下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断， 只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。 我公司的产品上，可控硅用于充电电路和旁通回路，均 起“电子开关”作用。我公司使用的可控硅内部封装形式如 图6所示：
2）改进型型号定义 型号：如PC75N、PC100N、PC150N、PC200N、PC300N、 PC400N等。
例如：PC200N表示配置IGBT额定电流为200A的改 进型功率单元。
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目前我公司使用的可控硅品牌有：Semikron； 使用的可控硅电压等级有：1400V、1800V； 型号例如：SKKH57/18E、SKKT210/14E
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3
我公司功率单元发展历程
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我公司功率单元发展历程
我公司从成立到现在，在功率单元方面已推出四代产品，对这 四代产品对比如表1： 表1 四代功率单元对比表
目前，我公司已推出两个系列的第四代功率单元产品，其它系 列正在研发当中，将陆续推出。
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7- 3
单元驱动板
3.单元驱动板
板件作用： 接收单元控制板的控制信号，为单元上的四路 IGBT提供驱动信号，同时对驱动故障进行监测，上报 单元控制板。 板件接口： 15V电源输入接口：接单元控制板； 输入信号（Top1、Top2、/Lock） ：接单元控制板； 输出信号（ERRout）：接单元控制板； 输出信号（TOP1、BOT1、TOP2、BOT2路IGBT驱动信 号）：分别接TOP1 、BOT1、TOP2、BOT2路IGBT的C、 G、E极。