專利名稱：一種高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在開發(fā)高壓節(jié)電器的過程中，主要的測試方法是通過定做低壓小樣機(jī)，然后進(jìn)行相關(guān)測試，觀測樣機(jī)的輸出電壓及電流等相關(guān)量，以達(dá)到測試目的。但是，直接采用小樣機(jī)的測試方法雖然使用380V低壓輸入，但仍很難確保系統(tǒng)的安全及周邊人員的安全，特別是在PWM (Pul se Width Modulation，脈寬調(diào)制)控制算法等存在嚴(yán)重缺陷，以及功率単元保護(hù)不夠的情況下，容易出現(xiàn)因短路、過壓、過熱等故障引起的爆炸。同時(shí)，因?yàn)檠邪l(fā)、測試人員因?yàn)橐苊膺@類嚴(yán)重后果，不得不增加安全檢測、操作甚至審批等諸多環(huán)節(jié)，影響測試效率。此外，即使不出現(xiàn)嚴(yán)重后果，因?yàn)榉磸?fù)啟動(dòng)系統(tǒng)及長時(shí)間工作，都會(huì)消耗大量能源。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出ー種高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，能夠在弱電環(huán)境下，直接檢測高壓節(jié)電器控制算法及效果，以進(jìn)ー步確保安全，提高測試效率，降低能耗。為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案ー種高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，包括PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊和外圍接ロ模塊，所述PWM檢測模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述人機(jī)界面模塊連接；所述外圍接ロ模塊分別與所述PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)界面模塊連接。所述PWM檢測模塊為現(xiàn)場可編程門陣列芯片、復(fù)雜可編程器件芯片、微控制器芯片或數(shù)字信號(hào)處理器芯片。所述數(shù)據(jù)處理模塊為現(xiàn)場可編程門陣列芯片、復(fù)雜可編程器件芯片、微控制器芯片或數(shù)字信號(hào)處理器芯片。所述人機(jī)界面模塊為エ控機(jī)或帶顯示屏的嵌入系統(tǒng)設(shè)備。所述外圍接ロ模塊包括通信接口和DA輸出接ロ ；所述PWM檢測模塊或數(shù)據(jù)處理模塊通過通信接ロ與所述人機(jī)界面模塊連接，所述PWM檢測模塊通過DA輸出接ロ連接電壓輸出設(shè)備。所述DA輸出接ロ為DA轉(zhuǎn)換芯片，所述DA轉(zhuǎn)換芯片通過串行通信接ロ或并行通信接ロ與所述數(shù)據(jù)處理模塊相連。所述通信接ロ包括RS232接ロ、RS485接ロ、SPI接ロ、I2C接口和CAN接ロ。所述PWM檢測模塊與數(shù)據(jù)處理模塊通過并行通信接ロ或串行通信接ロ連接。采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠在弱電環(huán)境下，直接檢測高壓節(jié)電器控制算法及效果，以進(jìn)ー步確保安全，提高測試效率，減低能耗。并帶來以下的有益效果更加安全設(shè)備工作電壓為5V，因此對(duì)操作人員及被測設(shè)備都更加安全；[0016]能耗更低設(shè)備工作電壓為5V，因此耗能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)中每個(gè)功率単元需要380V交流供電的小樣機(jī)；操作更加方便設(shè)備5V供電后，就可直接運(yùn)行，不要像小樣機(jī)先后檢測功率単元，連接示波器、380V上電等一系列動(dòng)作；測試效率更高除操作上帯來一列系簡便外，也不需要為測試進(jìn)行過多準(zhǔn)備，此夕卜，系統(tǒng)還可以快速反復(fù)啟動(dòng)測試，大幅度提高測試效率；測試更直觀友好的人機(jī)界面可以更加直觀地觀測各類測試數(shù)據(jù)及波形。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I提供的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3提供的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例4提供的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)ー步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)象為高壓節(jié)電器，該高壓節(jié)電器為功率単元串聯(lián)式高壓節(jié)電器，該類高壓節(jié)電器通過控制各功率単元上的上下橋IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣三雙極型功率管)的關(guān)斷導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電壓輸出，在各級(jí)聯(lián)電壓疊加的綜合作用下，產(chǎn)生一定電壓與頻率的交流輸出。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的測試系統(tǒng)將高壓節(jié)電器每相上控制上下橋的IGBT信號(hào)作為輸出，從而可以實(shí)時(shí)推算出每相的電壓疊加波形，并可計(jì)算出電壓平均值、有效值及頻率。本測試系統(tǒng)可實(shí)時(shí)輸出每相的電壓波形，同時(shí)可實(shí)時(shí)將瞬時(shí)電壓、電壓平均值、有效值以及頻率通過各種通信傳遞給PC機(jī)或人機(jī)界面模塊。如圖I所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本測試系統(tǒng)主要由四個(gè)模塊組成=PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊及外圍接ロ模塊。其中，PWM檢測模塊實(shí)時(shí)采集高壓節(jié)電器的各路PWM波，從而確定每相疊加的電壓。可通過FPGA(FieldProgrammable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)芯片或 CPLD (ComplexProgrammable Logic Device,復(fù)雜可編程器件)芯片或 MCU(MicroControllerUnit,微控制器)芯片或 DSP (Digital Signal Processor,數(shù)字信號(hào)處理器)芯片等實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)疊加后的電壓，實(shí)時(shí)計(jì)算出電壓的頻率、有效值、平均值等，可通過MCU芯片或DSP芯片或FPGA芯片或CPLD芯片等實(shí)現(xiàn)。人機(jī)界面模塊將疊加的電壓波形以及計(jì)算出的電壓頻率、有效值、平均值等實(shí)時(shí)顯示出來，可通過PC (電腦)或帶顯示屏的嵌入系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)。外圍接ロ模塊提供ー些通用接ロ，PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面通過外圍接ロ模塊與外圍設(shè)備相連。外圍接ロ模塊包括通信接ロ、DA (數(shù)字/模擬)輸出接ロ等，通信接ロ包括RS232接ロ(ー種串行數(shù)據(jù)通信的接ロ標(biāo)準(zhǔn))、RS485接ロ(ー種串行數(shù)據(jù)通信的接ロ標(biāo)準(zhǔn))、SPI接ロ(SerialPeripheral Interface，串行外圍設(shè)備接ロ)、I2C接ロ(Inter-Integrated Circuit,集成電路間互連總線)和 CAN (Controller Area Network,控制器局域網(wǎng))接ロ等，DA輸出接ロ將PWM檢測結(jié)果等電壓數(shù)值以電壓方式輸出，測試人員通過示波器就能直接觀測疊加電壓。一般高壓節(jié)電器從生成PWM信號(hào)到連入IGBT柵極，需要經(jīng)歷的5個(gè)階段，如表I所示表I
權(quán)利要求1.一種高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，包括PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊和外圍接口模塊，所述PWM檢測模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述人機(jī)界面模塊連接；所述外圍接口模塊分別與所述PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)界面模塊連接。
2.如權(quán)利要求I所述的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述PWM檢測模塊為現(xiàn)場可編程門陣列芯片、復(fù)雜可編程器件芯片、微控制器芯片或數(shù)字信號(hào)處理器芯片。
3.如權(quán)利要求I或2所述的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊為現(xiàn)場可編程門陣列芯片、復(fù)雜可編程器件芯片、微控制器芯片或數(shù)字信號(hào)處理器芯片。
4.如權(quán)利要求I所述的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)界面模塊為工控機(jī)或帶顯示屏的嵌入系統(tǒng)設(shè)備。
5.如權(quán)利要求I所述的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述外圍接口模塊包括通信接口和DA輸出接口 ； 所述PWM檢測模塊或數(shù)據(jù)處理模塊通過通信接口與所述人機(jī)界面模塊連接，所述PWM檢測模塊通過DA輸出接口連接電壓輸出設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5所述的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述DA輸出接口為DA轉(zhuǎn)換芯片，所述DA轉(zhuǎn)換芯片通過串行通信接口或并行通信接口與所述數(shù)據(jù)處理模塊相連。
7.如權(quán)利要求5或6所述的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述通信接口包括RS232 接口、RS485 接口、SPI 接口、I2C 接口和 CAN 接口。
8.如權(quán)利要求I所述的高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，其特征在于，所述PWM檢測模塊與數(shù)據(jù)處理模塊通過并行通信接口或串行通信接口連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高壓節(jié)電器測試系統(tǒng)，包括PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)界面模塊和外圍接口模塊，所述PWM檢測模塊與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述人機(jī)界面模塊連接；所述外圍接口模塊分別與所述PWM檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)界面模塊連接。采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠在弱電環(huán)境下，直接檢測高壓節(jié)電器控制算法及效果，以進(jìn)一步確保安全，提高測試效率，減低能耗。
文檔編號(hào)G01R31/02GK202404189SQ20122000133
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者范傳偉 申請(qǐng)人:深圳市萬禧節(jié)能科技有限公司