本技術(shù)涉及電力電子技術(shù)訓練設備，具體涉及一種pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備。

背景技術(shù)：

1、電力電子技術(shù)橫跨電力、電子、控制三個領(lǐng)域，是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)之一，已廣泛應用于船舶武器裝備的各個領(lǐng)域中，船舶上幾乎所有與電力、電子有關(guān)的高新技術(shù)領(lǐng)域都涉及到了電力電子變換和控制技術(shù)，因此電力電子技術(shù)是電工及相近專業(yè)維修保障人員必須具備的基礎(chǔ)知識和基本技能，要求操作人員能夠規(guī)范操作與電力電子裝備相關(guān)的設備，并能在故障時及時進行故障定位、檢測和排除，以保障設備正常運行。

2、通常，應用電力電子技術(shù)的設備進行操作和故障排查時，會涉及元器件識別檢測、電力電子原理圖分析、電工工具儀表使用、器件更換等多方面綜合知識，是相關(guān)專業(yè)人員維修保障工作所需的必備技能。電力電子裝置、工作原理及接線復雜，操作人員需要大量的實踐排故經(jīng)驗積累才能準確、快速地排除故障，而在實船裝置上進行維修操作訓練顯然不合適，因而限制了電力電子裝置排故能力的提高。

3、pwm波形（pulse?width?modulation?wave），pwm就是脈沖寬度調(diào)制，也就是占空比可變的脈沖波形。脈沖寬度調(diào)制是一種對模擬信號電平進行數(shù)字編碼的方法，連接pwm波形產(chǎn)生電路的工作原理并能夠獨立處理pwm波形產(chǎn)生電路的故障，能夠通過典型故障的出現(xiàn)獨立進行故障排查是操作人員的必備素養(yǎng)，但是目前沒有相應的訓練設備對相關(guān)技術(shù)和能力進行訓練和考核。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于上述表述，本實用新型提供了一種pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，以解決上述技術(shù)問題。

2、本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

3、一種pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其包括電路板和蓋板；

4、所述電路板具有相對的正面和反面，所述正面間隔設置有電路區(qū)和功能控制區(qū)；

5、所述電路區(qū)對應正面設置有pwm波形產(chǎn)生原理電路，所述電路區(qū)的反面具有與所述pwm波形產(chǎn)生原理電路電連接若干故障開關(guān)，所述通過所述故障開關(guān)的啟閉組合可對所述pwm波形產(chǎn)生原理電路形成不同的故障狀態(tài)，所述功能控制區(qū)具有用于控制所述故障開關(guān)的控制開關(guān)。

6、所述蓋板可選擇的蓋住所述功能控制區(qū)。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的技術(shù)方案具有以下有益技術(shù)效果：

8、本申請?zhí)峁┑臋z測應用訓練裝置，通過電路和蓋板的合理設計，實現(xiàn)了對于pwm波形產(chǎn)生原理電路的認知訓練和考核，通過控制開關(guān)的控制實現(xiàn)不同故障開關(guān)的啟閉，達到對pwm波形產(chǎn)生原理電路設置不同的故障狀態(tài)，進而實現(xiàn)對pwm波形產(chǎn)生原理電路的基本原理、使用和故障排查的學習，可通過控制開關(guān)的狀態(tài)組合對故障類型和故障數(shù)量進行自由設置，靈活性好，操作方便，便于自主訓練和考核，訓練時，打開蓋板，考核時，蓋住功能控制區(qū)，出題人按照題目設置不同的故障，被考核者根據(jù)在電路上檢測得到的數(shù)據(jù)參數(shù)識別故障發(fā)生位置和原因，最后與功能控制區(qū)操作開關(guān)的狀態(tài)進行比對，即可進行即時考核。

9、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。

10、進一步的，所述pwm波形產(chǎn)生原理電路包括直流電產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路、pwm波輸出電路；

11、所述直流電產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生電壓可調(diào)的直流電；

12、所述三角波產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生頻率和幅度可調(diào)的三角波；

13、所述pwm波輸出電路用于比較所述直流電和所述三角波，并根據(jù)比較結(jié)果輸出pwm方波。

14、進一步的，所述直流電產(chǎn)生電路包括分壓電阻、可變電阻和穩(wěn)壓模塊，所述分壓電阻串聯(lián)在預定電壓輸入端和可變電阻的第一固定端子之間，第二固定端子接地，所述可變電阻的滑動端子接直流電輸出端，所述穩(wěn)壓模塊包括并聯(lián)的第一電解電容和第一陶瓷電容，所述第一電解電容的正極連接至第一固定端子。

15、進一步的，所述三角波產(chǎn)生電路包括op297型運算放大器，該運算放大器具有8個引腳，該運算放大器的各引腳連接如下：

16、8號引腳和4號引腳分別連接電源正負極，2號引腳和5號引腳接地，1號引腳分第一路和第二路均連接至三角波輸出端，所述第一路包括第一電位器并反饋連接至3號引腳，所述第二路包括第二電位器并反饋連接至6號引腳，所述第二路上連接有濾波電容，所述第二電位器的一個固定端子經(jīng)過兩個穩(wěn)壓器串聯(lián)后接地，7號引腳和三角波輸出端連接并反饋連接至6號引腳。

17、進一步的，所述pwm波輸出電路包括lm111型比較器，該比較器具有8個引腳，該比較器的各引腳連接如下：

18、1號引腳接地，5號引腳和6號引腳空置，2號引腳接收直流電輸出端輸出的直流電，3號引腳接收所述三角波輸出端輸出的三角波，8號引腳和4號引腳分別連接電源正負極，7號引腳與pwm波形輸出端連接，三角波輸出端和pwm波形輸出端之間連接有一個上拉電阻。

19、進一步的，還包括兩個無源濾波電路，兩個所述無源濾波電路分別靠近所述運算放大器和所述比較器使用。

20、進一步的，故障開關(guān)包括斷路故障開關(guān)和短路故障開關(guān)，所述斷路故障開關(guān)用于將對應的元器件斷路，所述短路故障開關(guān)用于將對應的元器件短路。

21、進一步的，所述斷路故障開關(guān)包括連接所述可變電阻和直流電輸出端之間的第一開關(guān)、連接于所述可變電阻的可調(diào)抽頭的第二開關(guān)、連接所述第一電位器的可調(diào)抽頭的第三開關(guān)，連接第二電位器的可調(diào)抽頭的第四開關(guān)、連接電源電壓正極和運算放大器的8號引腳之間的第五開關(guān)、連接于運算放大器的7號引腳和三角波輸出端之間的第六開關(guān)，連接于直流電輸出端和比較器的2號引腳之間的第七開關(guān)、連接于三角波輸出端和比較器的3號引腳之間的第8開關(guān)、連接于所述電源電壓和比較器的8號引腳之間的第九開關(guān)、連接于所述比較器的7號引腳和pwm波形輸出端之間的第十開關(guān)；

22、所述短路故障開關(guān)包括并聯(lián)至可變電阻兩端的第十一開關(guān)，并聯(lián)至第一電位器的兩個固定端的第十二開關(guān)、連接于至運算放大器的2號引腳和3號引腳之間的第十三開關(guān)，并聯(lián)至第二電位器的兩個固定端的第十四開關(guān)、并連接比較器的2號引腳和三號引腳的第十五開關(guān)。

技術(shù)特征：

1.一種pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，包括電路板和蓋板；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，所述pwm波形產(chǎn)生原理電路包括直流電產(chǎn)生電路、三角波產(chǎn)生電路、pwm波輸出電路；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，所述故障開關(guān)包括斷路故障開關(guān)和短路故障開關(guān)，所述斷路故障開關(guān)用于將對應的元器件斷路，所述短路故障開關(guān)用于將對應的元器件短路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，所述直流電產(chǎn)生電路包括分壓電阻、可變電阻和穩(wěn)壓模塊，所述分壓電阻串聯(lián)在預定電壓輸入端和可變電阻的第一固定端子之間，第二固定端子接地，所述可變電阻的滑動端子接直流電輸出端，所述穩(wěn)壓模塊包括并聯(lián)的第一電解電容和第一陶瓷電容，所述第一電解電容的正極連接至第一固定端子。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，所述三角波產(chǎn)生電路包括op297型運算放大器，該運算放大器具有8個引腳，該運算放大器的各引腳連接如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，所述pwm波輸出電路包括lm111型比較器，該比較器具有8個引腳，該比較器的各引腳連接如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，還包括兩個無源濾波電路，兩個所述無源濾波電路分別靠近所述運算放大器和所述比較器使用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的pwm波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，其特征在于，所述斷路故障開關(guān)包括連接所述可變電阻和直流電輸出端之間的第一開關(guān)、連接于所述可變電阻的可調(diào)抽頭的第二開關(guān)、連接所述第一電位器的可調(diào)抽頭的第三開關(guān)，連接第二電位器的可調(diào)抽頭的第四開關(guān)、連接電源電壓正極和運算放大器的8號引腳之間的第五開關(guān)、連接于運算放大器的7號引腳和三角波輸出端之間的第六開關(guān)，連接于直流電輸出端和比較器的2號引腳之間的第七開關(guān)、連接于三角波輸出端和比較器的3號引腳之間的第8開關(guān)、連接于所述電源電壓和比較器的8號引腳之間的第九開關(guān)、連接于所述比較器的7號引腳和pwm波形輸出端之間的第十開關(guān)；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種PWM波形產(chǎn)生電路檢測和應用訓練設備，通過電路和蓋板的合理設計，實現(xiàn)了對應PWM波形產(chǎn)生原理電路的認知訓練和考核，通過控制開關(guān)的控制實現(xiàn)不同故障開關(guān)的啟閉，達到對PWM波形產(chǎn)生原理電路設置不同的故障狀態(tài)，進而實現(xiàn)對PWM波形產(chǎn)生原理電路的基本原理、使用和故障排查的學習，可通過控制開關(guān)的狀態(tài)組合對故障類型和故障數(shù)量進行自由設置，靈活性好，操作方便，便于自主訓練和考核，訓練時，打開蓋板，考核時，蓋住功能控制區(qū)，出題人按照題目設置不同的故障，被考核者根據(jù)在電路上檢測得到的數(shù)據(jù)參數(shù)識別故障發(fā)生位置和原因，最后與功能控制區(qū)操作開關(guān)的狀態(tài)進行比對，即可進行即時考核。

技術(shù)研發(fā)人員：甄洪斌,曾海燕,徐建霖,孟光偉,關(guān)清心,黃雅鑫
受保護的技術(shù)使用者：中國人民解放軍海軍工程大學
技術(shù)研發(fā)日：20231220
技術(shù)公布日：2024/12/19