一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器igbt驅(qū)動板的測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，包括通過光纖與IGBT驅(qū)動板通信連接的光纖控制板；通過電纜與IGBT驅(qū)動板連接、并通過光纖與光纖控制板通信連接的光纖接收板；以及安裝在IGBT驅(qū)動板上，指示驅(qū)動信號狀態(tài)的驅(qū)動信號板。本發(fā)明的驅(qū)動板通過光纖與檢測儀連接，不需要使用示波器便可直接檢測出故障回路，直接鎖定驅(qū)動板損壞電子元器件位置，不僅防止維修測試工程師發(fā)生觸電危險(xiǎn)，而且解決了通信信號不匹配的問題。
【專利說明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組零部件測試領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來風(fēng)電行業(yè)的迅猛發(fā)展導(dǎo)致風(fēng)電行業(yè)的裝機(jī)量不斷增加，裝機(jī)量增加的同時(shí)也導(dǎo)致備件消耗加劇，風(fēng)電發(fā)電設(shè)備變流器中的核心部件IGBT驅(qū)動板消耗也直線上升。因驅(qū)動板的功能是直接驅(qū)動IGBT，所以驅(qū)動板的電氣構(gòu)造為高壓(1000V以上)與低壓(24V以下)隔離設(shè)計(jì)，驅(qū)動板高壓功能存在觸電危險(xiǎn)，維修困難較大。
[0003]傳統(tǒng)的維修檢測方式是將維修好的驅(qū)動板直接掛機(jī)運(yùn)行測試，因變流器屬于高壓電器，沒有修復(fù)成功的驅(qū)動板可能給變流系統(tǒng)造成二次損壞。
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)是將驅(qū)動板的所有測試信號點(diǎn)使用導(dǎo)線焊接出來，使用常規(guī)儀器:函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、萬用表進(jìn)行信號給定與測量，查找驅(qū)動板失效回路位置并維修驅(qū)動板。
[0005]上述現(xiàn)有的檢測方式存在以下缺陷:采用傳統(tǒng)測試方法進(jìn)行維修與測試焊接后的導(dǎo)線焊點(diǎn)容易斷裂；IGBT的驅(qū)動板采用高壓取電技術(shù)(1000V以上)，若導(dǎo)線絕緣沒有做好容易出現(xiàn)觸電危險(xiǎn)，維修起來危險(xiǎn)性較大；驅(qū)動板信號接口多:上下橋臂驅(qū)動信號、觸發(fā)信號、采樣信號等測試起來相對繁瑣；同時(shí)驅(qū)動板通信接口采用光纖接口，一般電信號接口測試儀無法使用(信號不匹配);上下橋臂驅(qū)動信號不供地，泰克3000系列示波器無法使用。以上種種原因?qū)е戮S修難度增加，維修成本升高。
[0006]由此可見，上述現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與使用上，仍存在有不便與缺陷，亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種與IGBT驅(qū)動板接口匹配、維修測試簡單、安全可靠的新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，使測試系統(tǒng)與驅(qū)動板接口匹配，操作簡單、安全可靠且維修測試成本低，從而克服現(xiàn)有的測試儀與驅(qū)動板信號不匹配、焊接測試焊點(diǎn)易斷裂、容易造成高壓觸電危險(xiǎn)的不足。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，包括:通過光纖與IGBT驅(qū)動板通信連接的光纖控制板；通過電纜與IGBT驅(qū)動板連接、并通過光纖與光纖控制板通信連接的光纖接收板；以及安裝在IGBT驅(qū)動板上，指示驅(qū)動信號狀態(tài)的驅(qū)動信號板。
[0009]作為一種改進(jìn)，所述的光纖控制板設(shè)有溫度觸發(fā)信號給定電路、電流觸發(fā)信號給定電路及上下橋臂驅(qū)動信號給定電路，所述的光纖接收板設(shè)有溫度觸發(fā)信號接收電路及電流觸發(fā)信號接收電路。[0010]所述的電流觸發(fā)信號給定電路包括與非門U6B以及并接于與非門U6B輸入端的電流觸發(fā)鍵K5、連接于與非門U6B輸出端的芯片U8，且芯片U8設(shè)有發(fā)光二極管；所述的溫度觸發(fā)信號給定電路包括與非門U6A以及并接于與非門U6A輸入端的溫度觸發(fā)鍵K4、連接于與非門U6A輸出端的芯片U7，且芯片U7設(shè)有發(fā)光二極管；所述的電流觸發(fā)信號接收電路包括接收來自電流觸發(fā)信號給定電路信號的芯片U3，以及串接于芯片U3輸出端的NPN三極管Q3、PNP三極管Ql和電阻R12 ;所述的溫度觸發(fā)信號接收電路包括接收來自溫度觸發(fā)信號給定電路信號的芯片U4，以及串接于芯片U4輸出端的NPN三極管Q4、PNP三極管Q2和電阻R13 ;所述的上下橋臂驅(qū)動信號給定電路包括觸發(fā)鍵K1、內(nèi)置定時(shí)電路并在觸發(fā)鍵Kl接通時(shí)輸出PWM脈沖信號的芯片U1、通過二極管D5接收芯片Ul輸出信號的與非門U3A、連接于與非門U3A輸出端的芯片U10、通過二極管D6接收芯片Ul輸出信號的與非門U3B以及連接于與非門U3B輸出端的芯片U5，所述芯片U10、U5均設(shè)有發(fā)光二極管。
[0011]所述的與非門U6A、U6B、U3A、U3B采用SN75451型號。
[0012]所述的芯片U5、U7、U8、U10 采用 HFBR-1528TX，所述芯片 U3、U4 采用 HFBR-2528RX。
[0013]所述的光纖控制板的輸入電壓為8V〈Vpower〈24V。
[0014]所述的光纖接收板與IGBT驅(qū)動板之間通過兩組26pin的扁平電纜及一組IOpin的扁平電纜進(jìn)行連接。
[0015]所述的兩組26pin的扁平電纜用于將光纖控制板發(fā)送到光纖接收板的觸發(fā)信號傳輸?shù)絀GBT驅(qū)動板，同時(shí)將IGBT驅(qū)動板的電源信號傳遞給光纖接收板，所述的一組IOpin的扁平電纜用于傳輸IGBT驅(qū)動板反饋的故障信號至光纖接收板。
[0016]所述的光纖接收板設(shè)有指示燈，所述的指示燈包括電源信號指示燈、故障接收指示燈、故障顯示指示燈及使用指示燈。
[0017]采用這樣的設(shè)計(jì)后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、本發(fā)明將所有驅(qū)動信號集成到測試儀中，解決了使用導(dǎo)線引出測試信號容易使電纜斷裂的缺點(diǎn)。
[0019]2、采用光纖隔離技術(shù)，不僅防止維修測試工程師發(fā)生觸電危險(xiǎn)，而且解決了通信信號不匹配的問題。
[0020]3、所有信號采用LED接口顯示，從而規(guī)避使用泰克3000系列示波器，維修檢測成本較低，尤其適合微小型維修企業(yè)采用。
[0021]4、驅(qū)動板通過光纖與檢測儀連接，不需要使用示波器便可直接檢測出故障回路，直接鎖定驅(qū)動板損壞電子元器件位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023]圖1是本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明的電流觸發(fā)信號給定電路圖。
[0025]圖3是本發(fā)明的溫度觸發(fā)信號給定電路圖。
[0026]圖4是本發(fā)明的電流觸發(fā)信號接收電路圖。
[0027]圖5是本發(fā)明的溫度觸發(fā)信號接收電路圖。[0028]圖6是本發(fā)明的上下橋臂驅(qū)動信號給定電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參照圖1所示，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，包括:通過光纖與IGBT驅(qū)動板通信連接的光纖控制板；通過電纜與IGBT驅(qū)動板連接、并通過光纖與光纖控制板通信連接的光纖接收板；以及安裝在IGBT驅(qū)動板上，指示驅(qū)動信號狀態(tài)的驅(qū)動信號板。
[0030]光纖控制板通過4根光纖分別與光纖接收板及IBGT驅(qū)動板通信連接，其中，控制電流觸發(fā)及溫度觸發(fā)的光纖與光纖接收板連接，控制上橋臂驅(qū)動與下橋臂驅(qū)動的光纖與IGBT驅(qū)動板連接。光纖控制板的輸入電壓為8V〈Vpower〈24V，并采用了光纖與IGBT驅(qū)動板通信，因此可防止檢測人員高壓觸電。
[0031]較佳的，光纖控制板還連接有電源適配器，電源適配器與220V/AC交流電直接相連，并通過電纜將轉(zhuǎn)換后的12V/DC直流電供給光纖控制板。
[0032]光纖接收板設(shè)有顯示信號的指示燈，包括電源信號指示燈、故障接收指示燈、故障顯示指示燈及使用指示燈。電源信號指示燈指示驅(qū)動板±15V電源信號，故障顯示指示燈包括溫度故障指示燈、電流故障指示燈及電源故障指示燈，光纖接收板與IGBT驅(qū)動板之間通過兩組26pin的扁平電纜及一組IOpin的扁平電纜進(jìn)行連接，兩組26pin的扁平電纜可將光纖控制板發(fā)送到光纖接收板的溫度信號觸發(fā)與電流信號觸發(fā)信號傳輸?shù)絀GBT驅(qū)動板，同時(shí)IGBT驅(qū)動板將電源信號傳遞給光纖接收板，作為±15V電源信號檢測，一組IOpin的扁平電纜可將IGBT驅(qū)動板電流反饋故障信號、溫度反饋故障信號及電源反饋故障信號傳送給光纖接收板。驅(qū)動信號板插接在IGBT驅(qū)動板上，上面設(shè)有指示燈，指示驅(qū)動信號狀態(tài)。
[0033]由于光纖控制板中溫度觸發(fā)信號給定與電流觸發(fā)信號給定的產(chǎn)生及接收原理一致，下面主要以溫度觸發(fā)信號為例做進(jìn)一步解釋。
[0034]參照圖2所示，電流觸發(fā)信號給定電路主要由與非門U6B以及并接于U6B輸入端的電流觸發(fā)鍵K5、連接于U6B輸出端的芯片U8組成。
[0035]參照圖3所示，溫度觸發(fā)信號給定電路主要由與非門U6A以及并接于U6A輸入端的溫度觸發(fā)鍵K4、連接于U6A輸出端的芯片U7組成。當(dāng)按下溫度觸發(fā)鍵K4，與非門U6A的一個(gè)輸入腳——7腳由低電平(OV)變?yōu)楦唠娖?5V)，U6A的輸出腳——5腳斷路，由高電平變?yōu)榈碗娖?，電流?jīng)過電阻Rll限流之后經(jīng)過芯片U7，點(diǎn)亮芯片U7內(nèi)部的發(fā)光二極管，觸發(fā)光纖信號給出。
[0036]參照圖4所示，電流觸發(fā)信號接收電路主要由接收來自電流觸發(fā)信號給定電路信號的芯片U3，以及串接于U3輸出端的NPN三極管Q3、PNP三極管Ql和電阻R12組成。
[0037]參照圖5所示，溫度觸發(fā)信號接收電路主要由接收來自溫度觸發(fā)信號給定電路信號的芯片U4，以及串接于U4輸出端的NPN三極管Q4、PNP三極管Q2和電阻R13組成。當(dāng)光纖接收板接收到溫度觸發(fā)信號給定電路發(fā)出的光纖信號時(shí)，溫度觸發(fā)信號接收電路的芯片U4的I腳由原來的高電平(5V)變?yōu)榈碗娖?0V)，導(dǎo)致Q2、Q4由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，R13與Q2的集電極0VERTEMP_TRIP點(diǎn)由15V變?yōu)?V，即溫度觸發(fā)信號接收成功。
[0038]光纖控制板產(chǎn)生溫度觸發(fā)信號與電流觸發(fā)信號后，通過光纖傳送到光纖接收板，光纖接收板接收到觸發(fā)信號后，通過26pin的扁平電纜傳送到IGBT驅(qū)動板中。IGBT驅(qū)動板接收到觸發(fā)信號后，在板內(nèi)進(jìn)行“或”運(yùn)算，之后將溫度觸發(fā)信號與電流觸發(fā)信號通過IOpin扁平電纜傳遞給光纖接收板。若IGBT驅(qū)動板溫度或電流故障時(shí)，則光纖接收板接收的信號為低電平0V，反之光纖接收板接收的信號為高電平15V為正常。光纖接收板檢測到溫度與電流信號后通過LED顯示出是否故障的狀態(tài)值，通過以上流程完成驅(qū)動板對溫度觸發(fā)故障與電流觸發(fā)故障的檢測。
[0039]參照圖6所示，光纖控制板中的上下橋臂驅(qū)動信號給定電路，包括觸發(fā)鍵K1、內(nèi)置定時(shí)電路并在觸發(fā)鍵Kl接通時(shí)輸出PWM脈沖信號的芯片U1、通過二極管D5接收芯片Ul輸出信號的與非門U3A、連接于與非門U3A輸出端的芯片U10、通過二極管D6接收芯片Ul輸出信號的與非門U3B以及連接于與非門U3B輸出端的芯片U5，所述芯片U10、U5均設(shè)有發(fā)光二極管。當(dāng)按下Kl鍵時(shí)啟動定時(shí)電路555，Ul的3腳輸出PWM脈沖信號，PWM信號經(jīng)過二極管D5、D6給定到與非門U3B的2腳與U3A的7腳后，驅(qū)動芯片U5、U10的發(fā)光二極管發(fā)光，產(chǎn)生上下橋臂驅(qū)動信號，完成上下橋臂驅(qū)動信號給定。
[0040]光纖控制板通過PWM發(fā)生電路產(chǎn)生上下橋臂驅(qū)動信號，上下橋臂驅(qū)動信號通過光纖接口傳送到IGBT驅(qū)動板，IGBT驅(qū)動板接收到上下橋臂驅(qū)動信號后通過驅(qū)動信號板顯示上下橋臂驅(qū)動信號是否正常，從而完成上下橋臂驅(qū)動信號檢測。
[0041]在IGBT驅(qū)動板的IGBT門級驅(qū)動插針上安裝驅(qū)動信號板，當(dāng)光纖控制板發(fā)出上橋臂驅(qū)動信號時(shí)，若IGBT驅(qū)動板上橋臂電路正常，則安裝在IGBT門級驅(qū)動插針上的驅(qū)動信號板的上橋臂LED會點(diǎn)亮，若驅(qū)動信號已經(jīng)給出但上橋臂LED呈現(xiàn)出熄滅狀態(tài)，則IGBT驅(qū)動板上橋臂驅(qū)動電路故障，反之可以推出IGBT驅(qū)動板下橋臂檢測方法。
[0042]本實(shí)施例中，所述的與非門U6A、U6B、U3A、U3B優(yōu)選為SN75451，芯片Ul、U3、U4、U5、U7、U8、UlO優(yōu)選為光耦芯片，所述芯片U5、U7、U8、UlO優(yōu)選為HFBR-1528TX，所述芯片U3、U4 優(yōu)選為 HFBR-2528RX。
[0043]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于包括:通過光纖與IGBT驅(qū)動板通信連接的光纖控制板；通過電纜與IGBT驅(qū)動板連接、并通過光纖與光纖控制板通信連接的光纖接收板；以及安裝在IGBT驅(qū)動板上，指示驅(qū)動信號狀態(tài)的驅(qū)動信號板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的光纖控制板設(shè)有溫度觸發(fā)信號給定電路、電流觸發(fā)信號給定電路及上下橋臂驅(qū)動信號給定電路，所述的光纖接收板設(shè)有溫度觸發(fā)信號接收電路及電流觸發(fā)信號接收電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于: 所述的電流觸發(fā)信號給定電路包括與非門U6B以及并接于與非門U6B輸入端的電流觸發(fā)鍵K5、連接于與非門U6B輸出端的芯片U8，且芯片U8設(shè)有發(fā)光二極管； 所述的溫度觸發(fā)信號給定電路包括與非門U6A以及并接于與非門U6A輸入端的溫度觸發(fā)鍵K4、連接于與非門U6A輸出端的芯片U7，且芯片U7設(shè)有發(fā)光二極管； 所述的電流觸發(fā)信號接收電路包括接收來自電流觸發(fā)信號給定電路信號的芯片U3，以及串接于芯片U3輸出端的NPN三極管Q3、PNP三極管Ql和電阻R12 ； 所述的溫度觸發(fā)信號接收電路包括接收來自溫度觸發(fā)信號給定電路信號的芯片U4，以及串接于芯片U4輸出端的NPN三極管Q4、PNP三極管Q2和電阻R13 ； 所述的上下橋臂驅(qū)動信號給定電路包括觸發(fā)鍵Kl、內(nèi)置定時(shí)電路并在觸發(fā)鍵Kl接通時(shí)輸出PWM脈沖信號的芯片U1、通過二極管D5接收芯片Ul輸出信號的與非門U3A、連接于與非門U3A輸出端的芯片U10、通過二極管D6接收芯片Ul輸出信號的與非門U3B以及連接于與非門U3B輸出端的芯片U5，所述芯片U10、U5均設(shè)有發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的與非門U6A、U6B、U3A、U3B采用SN75451型號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的芯片U5、U7、U8、UlO采用HFBR-1528TX，所述芯片U3、U4采用HFBR-2528RX。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的光纖控制板的輸入電壓為8V〈Vpower〈24V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的光纖接收板與IGBT驅(qū)動板之間通過兩組26pin的扁平電纜及一組IOpin的扁平電纜進(jìn)行連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的兩組26pin的扁平電纜用于將光纖控制板發(fā)送到光纖接收板的觸發(fā)信號傳輸?shù)絀GBT驅(qū)動板，同時(shí)將IGBT驅(qū)動板的電源信號傳遞給光纖接收板，所述的一組IOpin的扁平電纜用于傳輸IGBT驅(qū)動板反饋的故障信號至光纖接收板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器IGBT驅(qū)動板的測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的光纖接收板設(shè)有指示燈，所述的指示燈包括電源信號指示燈、故障接收指示燈、故障顯示指示燈及使用指示燈。
【文檔編號】G01R31/00GK103616601SQ201310659413
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】賈紅福, 田鋒, 岳健 申請人:北京天源科創(chuàng)風(fēng)電技術(shù)有限責(zé)任公司