本發(fā)明涉及信號(hào)發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置。

背景技術(shù)：

輔助電源是列車車輛的重要組成部分，而充電機(jī)則是輔助電源的核心部件之一。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于充電機(jī)的測(cè)試，采用SIV/DCU機(jī)箱作為陪試品，利用列車車輛上實(shí)際使用的PWM(Pulse Width Modulation，即脈寬調(diào)制)脈沖來達(dá)到測(cè)試目的。這種方法具有接口與被測(cè)品的真實(shí)運(yùn)行環(huán)境一致的優(yōu)點(diǎn)，但需要SIV/DCU設(shè)計(jì)人員參與，成本較高，不便與其他測(cè)試資源整合，維護(hù)費(fèi)用也高。

因此，如何在充電機(jī)測(cè)試過程中節(jié)約成本是目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置，實(shí)現(xiàn)了在充電機(jī)測(cè)試過程中節(jié)約成本的目的。其具體方案如下：

一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置，包括控制器、信號(hào)傳輸模塊、處理器模塊和脈沖轉(zhuǎn)換模塊，其中，

所述控制器，用于通過所述信號(hào)傳輸模塊將初始控制信號(hào)傳輸給所述處理器模塊；

所述處理器模塊，用于解析所述初始控制信號(hào)，得到解析后的控制信號(hào)；

所述脈沖轉(zhuǎn)換模塊，用于當(dāng)所述處理器模塊接收到啟動(dòng)指令，則根據(jù)所述解析后的控制信號(hào)生成相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并將該P(yáng)WM脈沖信號(hào)發(fā)送至待測(cè)試充電機(jī)。

優(yōu)選的，所述控制器為DSP、ARM或單片機(jī)。

優(yōu)選的，所述信號(hào)傳輸模塊為控制總線。

優(yōu)選的，所述處理器模塊為FPGA控制芯片。

優(yōu)選的，所述脈沖輸出裝置還包括：

用于向所述控制器、所述信號(hào)傳輸模塊、所述處理器模塊和所述脈沖轉(zhuǎn)換模塊提供電源的電源模塊；所述電源模塊包括濾波電路、電源轉(zhuǎn)換芯片和穩(wěn)壓芯片，其中，

所述濾波電路，用于對(duì)外部輸入電源的電流進(jìn)行濾波，得到初始直流電流；

所述電源轉(zhuǎn)換芯片，用于對(duì)所述初始直流電流進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，得到低壓直流電流；

所述穩(wěn)壓芯片，用于對(duì)所述低壓直流電流進(jìn)行穩(wěn)壓保護(hù)，輸出穩(wěn)定低壓直流電流。

優(yōu)選的，所述PWM脈沖信號(hào)包括第一路脈沖和第二路脈沖，其中，所述第一路脈沖和所述第二路脈沖之間的相位差為180度，并且，所述第一路脈沖和所述第二路脈沖的占空比變化范圍均大于或等于0％，且小于或等于46％。

優(yōu)選的，所述脈沖輸出裝置還包括：

初始控制信號(hào)判斷模塊，用于判斷由所述信號(hào)傳輸模塊傳輸?shù)乃龀跏伎刂菩盘?hào)是否有效，若是，則利用所述處理器模塊解析所述初始控制信號(hào)，若否，則等待下一個(gè)初始控制信號(hào)。

優(yōu)選的，所述處理器模塊包括：

信號(hào)解析單元，用于對(duì)所述初始控制信號(hào)進(jìn)行解析，得到所述解析后的控制信號(hào)；

參數(shù)寄存單元，用于預(yù)先對(duì)預(yù)設(shè)的PWM脈沖頻率參數(shù)、初始相位參數(shù)以及占空比參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)；

啟動(dòng)指令獲取單元，用于接收預(yù)設(shè)終端發(fā)送的啟動(dòng)指令。

優(yōu)選的，所述脈沖轉(zhuǎn)換模塊，具體用于當(dāng)所述啟動(dòng)指令獲取單元接收到所述啟動(dòng)指令，并且所述信號(hào)解析單元得到所述解析后的控制信號(hào)后，則利用所述參數(shù)寄存單元中存儲(chǔ)的PWM脈沖頻率參數(shù)、初始相位參數(shù)和占空比參數(shù)，生成與所述解析后的控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并將該P(yáng)WM脈沖信號(hào)發(fā)送至所述待測(cè)試充電機(jī)。

優(yōu)選的，所述脈沖轉(zhuǎn)換模塊包括MOSFET芯片、一端連接所述MOSEFT芯片INA引腳且另一端連接所述處理器模塊引腳的第一電阻、一端連接所述MOSEFT芯片INB引腳且另一端連接所述處理器模塊引腳的第二電阻、一端連接所述MOSEFT芯片INA引腳且另一端接地的第三電阻、一端連接所述MOSEFT芯片INB引腳且另一端接地的第四電阻、一端連接所述MOSEFT芯片OUTA引腳且另一端連接PWM1輸出接口的第五電阻、一端連接所述MOSEFT芯片OUTB引腳且另一端連接PWM2輸出接口的第六電阻。

本發(fā)明公開了一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置，包括控制器、信號(hào)傳輸模塊、處理器模塊和脈沖轉(zhuǎn)換模塊，其中上述控制器，用于通過上述信號(hào)傳輸模塊將初始控制信號(hào)傳輸給上述處理器模塊；上述處理器模塊，用于解析該初始控制信號(hào)，得到解析后的控制信號(hào)；上述脈沖轉(zhuǎn)換模塊，用于當(dāng)上述處理器模塊接收到啟動(dòng)指令，則根據(jù)上述解析后的控制信號(hào)生成相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并將該P(yáng)WM脈沖信號(hào)發(fā)送至待測(cè)試充電機(jī)?？梢姳景l(fā)明通過控制器發(fā)送的初始控制信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)傳輸模塊傳輸后，該初始控制信號(hào)被處理器模塊解析得到解析后的控制信號(hào)，處理器模塊根據(jù)啟動(dòng)指令控制脈沖轉(zhuǎn)換模塊生成解析后的控制信號(hào)相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)并將其發(fā)送至待測(cè)試充電機(jī)，由于利用上述脈沖輸出裝置生成以及輸出相應(yīng)PWM脈沖信號(hào)的過程中無需測(cè)試人員的參與，這樣一方面減少了人力成本，另一方面也降低了裝置的維護(hù)成本，從而實(shí)現(xiàn)了在充電機(jī)測(cè)試過程中節(jié)約成本的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種脈沖轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置，參見圖1所示，包括控制器11、信號(hào)傳輸模塊12、處理器模塊13和脈沖轉(zhuǎn)換模塊14，其中，上述控制器11，用于通過上述信號(hào)傳輸模塊12將初始控制信號(hào)傳輸給上述處理器模塊13；上述處理器模塊13，用于解析上述初始控制信號(hào)，得到解析后的控制信號(hào)；上述脈沖轉(zhuǎn)換模塊14，用于當(dāng)上述處理器模塊13接收到啟動(dòng)指令，則根據(jù)上述解析后的控制信號(hào)生成相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并發(fā)送至待測(cè)試充電機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例中，初始控制信號(hào)由控制器發(fā)送，經(jīng)過信號(hào)傳輸模塊傳輸后，被處理器模塊解析得到解析后的控制信號(hào)，當(dāng)處理器模塊接收到啟動(dòng)指令，則脈沖轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)該解析后的控制信號(hào)生成相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并將該P(yáng)WM脈沖信號(hào)發(fā)送給待測(cè)試充電機(jī)。

需要說明的是，本實(shí)施例中的列車車輛可以是地鐵車輛，也可以是城際列車、高鐵等車輛。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置，包括控制器、信號(hào)傳輸模塊、處理器模塊和脈沖轉(zhuǎn)換模塊，其中上述控制器，用于通過上述信號(hào)傳輸模塊將初始控制信號(hào)傳輸給上述處理器模塊；上述處理器模塊，用于解析該初始控制信號(hào)，得到解析后的控制信號(hào)；上述脈沖轉(zhuǎn)換模塊，用于當(dāng)上述處理器模塊接收到啟動(dòng)指令，則根據(jù)上述解析后的控制信號(hào)生成相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并將該P(yáng)WM脈沖信號(hào)發(fā)送至待測(cè)試充電機(jī)?？梢姳景l(fā)明實(shí)施例通過控制器發(fā)送的初始控制信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)傳輸模塊傳輸后，該初始控制信號(hào)被處理器模塊解析得到解析后的控制信號(hào)，處理器模塊根據(jù)啟動(dòng)指令控制脈沖轉(zhuǎn)換模塊生成解析后的控制信號(hào)相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)并將其發(fā)送至待測(cè)試充電機(jī)，由于利用上述脈沖輸出裝置生成以及輸出相應(yīng)PWM脈沖信號(hào)的過程中無需測(cè)試人員的參與，這樣一方面減少了人力成本，另一方面也降低了裝置的維護(hù)成本，從而實(shí)現(xiàn)了在充電機(jī)測(cè)試過程中節(jié)約成本的目的。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種具體的用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置，相對(duì)于上一實(shí)施例，本實(shí)施例對(duì)技術(shù)方案作了進(jìn)一步的說明和優(yōu)化。具體的：

為了提高實(shí)際測(cè)試中的可操作性，本發(fā)明實(shí)施例中的控制器為DSP、ARM或單片機(jī)。

本發(fā)明實(shí)施例中，信號(hào)傳輸模塊為控制總線。

需要說明的是，信號(hào)傳輸模塊還支持WiFi、藍(lán)牙等無線方式傳輸，同時(shí)支持以太網(wǎng)、USB等有線方式傳輸。

本發(fā)明實(shí)施例中，處理器模塊為FPGA(Field-Programmable Gate Array，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)控制芯片。

需要說明的是，F(xiàn)PGA控制芯片成本低，可編程能力強(qiáng)，可以大幅度降低成本。可以理解的是，處理器模塊還支持其他處理芯片，包括CPLD(即Complex Programmable Logic Device)、PLC(即Programmable Logic Controller)芯片。

本發(fā)明實(shí)施例還包括用于向上述控制器、上述信號(hào)傳輸模塊、上述處理器模塊和上述脈沖轉(zhuǎn)換模塊提供電源的電源模塊；上述電源模塊包括濾波電路、電源轉(zhuǎn)換芯片和穩(wěn)壓芯片，其中，上述濾波電路，用于對(duì)外部輸入電源的電流進(jìn)行濾波，得到初始直流電流；上述電源轉(zhuǎn)換芯片，用于對(duì)上述初始直流電流進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，得到低壓直流電流；上述穩(wěn)壓芯片，用于對(duì)上述低壓直流電流進(jìn)行穩(wěn)壓保護(hù)，輸出穩(wěn)定低壓直流電流。

可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例中電源模塊可輸出多種的穩(wěn)定低壓直流電流，例如控制器采用ARM、信號(hào)傳輸模塊采用WiFi、處理器模塊采用FPGA，此時(shí)各模塊中的芯片的工作電壓各不相同，并且外部輸入電源通常為220伏交流電，而控制器、信號(hào)傳輸模塊、處理器模塊和脈沖轉(zhuǎn)換模塊的工作電壓通常包括1.2伏、3.3伏和5伏，因此需要對(duì)外部輸入電源進(jìn)行變換，并輸出控制器、信號(hào)傳輸模塊、處理器模塊和脈沖轉(zhuǎn)換模塊所需的不同電壓的電流。

本發(fā)明實(shí)施例中，上述PWM脈沖信號(hào)包括第一路脈沖和第二路脈沖，其中，上述第一路脈沖和上述第二路脈沖之間的相位差為180度，并且，上述第一路脈沖和上述第二路脈沖的占空比變化范圍均大于或等于0％，且小于或等于46％。

可以理解的是，第一路脈沖和第二路脈沖之間相位差為180度，占空比變化范圍均大于或等于0％，且小于或等于46％，可全面覆蓋了測(cè)試列車車輛充電機(jī)在各種情形下遇到的PWM信號(hào)情況，使得測(cè)試更加全面準(zhǔn)確。

為了避免信號(hào)干擾導(dǎo)致輸出錯(cuò)誤，脈沖輸出裝置還包括：

初始控制信號(hào)判斷模塊，用于判斷由上述控制總線傳輸?shù)纳鲜龀跏伎刂菩盘?hào)是否有效，若是，則利用上述處理器模塊解析上述初始控制信號(hào)，若否，則等待下一個(gè)初始控制信號(hào)。

可以理解的是，在測(cè)試中，由于測(cè)試環(huán)境不確定，所采用的信號(hào)傳輸模塊也多種多樣，如果傳輸?shù)某跏伎刂菩盘?hào)受到干擾，最終脈沖轉(zhuǎn)換模塊輸出的則是錯(cuò)誤的PWM脈沖信號(hào)，從而導(dǎo)致測(cè)試出現(xiàn)不正確的結(jié)果，甚至導(dǎo)致脈沖輸出裝置或列車車輛中待測(cè)充電機(jī)損壞。因此，初始控制信號(hào)判斷模塊對(duì)信號(hào)傳輸模塊傳輸?shù)某跏伎刂菩盘?hào)進(jìn)行判斷，若該初始控制信號(hào)有效，即該初始控制信號(hào)完整且沒有收到干擾，則處理器模塊解析該初始控制信號(hào)；若該初始控制信號(hào)不完整或受到干擾導(dǎo)致信號(hào)數(shù)據(jù)不正確，則等待下一個(gè)初始控制信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例中，處理器模塊包括：信號(hào)解析單元，用于對(duì)上述初始控制信號(hào)進(jìn)行解析，得到上述解析后的控制信號(hào)；參數(shù)寄存單元，用于預(yù)先對(duì)預(yù)設(shè)的PWM脈沖頻率參數(shù)、初始相位參數(shù)以及占空比參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)；啟動(dòng)指令獲取單元，用于接收預(yù)設(shè)終端發(fā)送的啟動(dòng)指令。

本發(fā)明實(shí)施例中的脈沖轉(zhuǎn)換模塊，具體用于當(dāng)上述啟動(dòng)指令獲取單元接收到上述啟動(dòng)指令，并且上述信號(hào)解析單元得到上述解析后的控制信號(hào)后，則利用上述參數(shù)寄存單元中存儲(chǔ)的PWM脈沖頻率參數(shù)、初始相位參數(shù)和占空比參數(shù)，生成與上述解析后的控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并將該P(yáng)WM脈沖信號(hào)發(fā)送至上述待測(cè)試充電機(jī)。

信號(hào)傳輸模塊將控制器發(fā)出的初始控制信號(hào)傳輸給處理器模塊，信號(hào)解析單元對(duì)初始控制信號(hào)進(jìn)行解析，得到解析后的控制信號(hào)，當(dāng)啟動(dòng)指令獲取單元接收預(yù)設(shè)終端發(fā)送的啟動(dòng)指令，脈沖轉(zhuǎn)換模塊讀取參數(shù)寄存單元中存儲(chǔ)的PWM脈沖頻率參數(shù)、初始相位參數(shù)和占空比參數(shù)，生成與上述解析后的控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，并將該P(yáng)WM脈沖信號(hào)發(fā)送至待測(cè)試充電機(jī)。

可以理解的是，脈沖轉(zhuǎn)換模塊生成PWM脈沖信號(hào)，需要獲取該P(yáng)WM脈沖信號(hào)相應(yīng)的脈沖頻率參數(shù)、初始相位參數(shù)和占空比參數(shù)，本發(fā)明實(shí)施例中的脈沖轉(zhuǎn)換模塊獲取生成PWM脈沖信號(hào)相應(yīng)參數(shù)的方式為通過讀取參數(shù)寄存單元中儲(chǔ)存的相應(yīng)參數(shù)。

在實(shí)際使用中，脈沖轉(zhuǎn)換模塊需要一個(gè)處理芯片才能利用寄存單元中存儲(chǔ)的PWM脈沖頻率參數(shù)、初始相位參數(shù)和占空比參數(shù)來生成相應(yīng)的PWM脈沖信號(hào)，由于MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，即金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)芯片具有工藝成熟、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，因此本發(fā)明實(shí)施例還進(jìn)一步提供了一種使用了雙通道不帶反向功能MOSFET芯片的脈沖轉(zhuǎn)換模塊的電路圖，參見圖2所示，脈沖轉(zhuǎn)換模塊包括MOSFET芯片U1、一端連接上述MOSEFT芯片U1的INA引腳且另一端連接處理器模塊中緩沖器引腳的第一電阻R1、一端連接上述MOSEFT芯片U1的INB引腳且另一端連接上述處理器模塊中緩沖器引腳的第二電阻R2、一端連接上述MOSEFT芯片U1的INA引腳且另一端接地的第三電阻R3、一端連接上述MOSEFT芯片U1的INB引腳且另一端接地的第四電阻R4、一端連接上述MOSEFT芯片U1的OUTA引腳且另一端連接PWM1輸出接口的第五電阻R5、一端連接上述MOSEFT芯片U1的OUTB引腳且另一端連接PWM2輸出接口的第六電阻R6?？梢岳斫獾氖?，上述第一電阻所連接的緩沖器引腳以及上述第二電阻所連接的緩沖器引腳均是上述處理器模塊中的引腳，并且，這兩個(gè)引腳不是同一個(gè)引腳。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種用于列車車輛充電機(jī)測(cè)試的脈沖輸出裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。