本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于IGBT驅(qū)動(dòng)器測(cè)試的手持式信號(hào)發(fā)生器。

背景技術(shù)：

IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù)作為IGBT應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)IGBT的可靠運(yùn)行非常重要，直接關(guān)系到系統(tǒng)的效率、可靠性和安全性。目前國(guó)內(nèi)外有許多專用的IGBT驅(qū)動(dòng)器，但是目前IGBT驅(qū)動(dòng)器測(cè)試產(chǎn)品性能不夠完善，具有局限性，通用型差。因此設(shè)計(jì)一款性能良好，功能完備并且價(jià)格低廉，易于攜帶的IGBT驅(qū)動(dòng)器測(cè)試設(shè)備有非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)器未能實(shí)現(xiàn)提供多種信號(hào)發(fā)生的同時(shí)還能進(jìn)行檢測(cè)故障的手持式信號(hào)發(fā)生器的技術(shù)問(wèn)題，提出一種手持式信號(hào)發(fā)生器。

本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決：一種手持式信號(hào)發(fā)生器，包括人機(jī)交互模塊、FPGA控制模塊、第一總線控制模塊、第二總線控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、信號(hào)輸出模塊以及故障檢測(cè)模塊；所述FPGA控制模塊分別與所述第一總線控制模塊、所述第二總線控制模塊、所述信號(hào)輸出模塊及所述故障檢測(cè)模塊連接；所述第一總線控制模塊分別與所述FPGA控制模塊及所述人機(jī)交互模塊連接；所述第二總線控制模塊分別與所述FPGA控制模塊及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果包括：所述手持式信號(hào)發(fā)生器通過(guò)人機(jī)交互模塊選擇測(cè)試模式，由FPGA控制模塊控制信號(hào)輸出模塊進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生，F(xiàn)PGA控制模塊控制故障檢測(cè)模塊進(jìn)行故障檢測(cè)，并能從人機(jī)交互模塊查詢故障狀態(tài)，所述手持式信號(hào)發(fā)生器既能實(shí)現(xiàn)多種信號(hào)發(fā)生又能實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中手持式信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中手持式信號(hào)發(fā)生器模式的選擇界面示意圖。

圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中手持式信號(hào)發(fā)生器脈沖模式的操作界面示意圖。

圖4是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中手持式信號(hào)發(fā)生器脈沖模式的操作流程示意圖。

圖5是本實(shí)施新型具體實(shí)施方式中手持式信號(hào)發(fā)生器SPWM模式的操作界面示意圖。

圖6是本實(shí)施新型具體實(shí)施方式中手持式信號(hào)發(fā)生器SPWM模式的操作流程示意圖。

圖7是本實(shí)施新型具體實(shí)施方式中手持式信號(hào)發(fā)生器預(yù)設(shè)模式的操作界面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

一種手持式信號(hào)發(fā)生器，如圖1所示，包括人機(jī)交互模塊、FPGA控制模塊、第一總線控制模塊、第二總線控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、信號(hào)輸出模塊以及故障檢測(cè)模塊；所述FPGA控制模塊分別與所述第一總線控制模塊、所述第二總線控制模塊、所述信號(hào)輸出模塊及所述故障檢測(cè)模塊連接；所述第一總線控制模塊分別與所述FPGA控制模塊及所述人機(jī)交互模塊連接；所述第二總線控制模塊分別與所述FPGA控制模塊及所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接。

在本具體實(shí)施方式中，所述第一總線控制模塊為485總線控制模塊，所述485總線控制模塊通過(guò)Modbus485通訊協(xié)議使所述人機(jī)交互模塊與所述FPGA控制模塊進(jìn)行通訊。

在本具體實(shí)施方式中，所述第二總線控制模塊為I²C總線控制模塊。

在本具體實(shí)施方式中，所述信號(hào)輸出模塊包括光纖信號(hào)輸出模塊和電信號(hào)輸出模塊；所述光纖信號(hào)輸出模塊用于將所述FPGA控制模塊輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為光纖輸出信號(hào)；所述電信號(hào)輸出模塊用于將所述FPGA控制模塊輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為電平輸出信號(hào)。

在本具體實(shí)施方式中，所述的故障檢測(cè)模塊包括光纖信號(hào)輸入模塊和電信號(hào)輸入模塊；所述光纖信號(hào)輸入模塊用于將外部輸入的光纖故障信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述FPGA控制模塊的輸入信號(hào)；所述電信號(hào)輸入模塊用于將外部輸入的電平故障信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述FPGA控制模塊的輸入信號(hào)。

在本具體實(shí)施方式中，所述FPGA控制模塊包括故障信息寄存器，所述故障信息寄存器用來(lái)保存由所述故障檢測(cè)模塊檢測(cè)的故障信息。

在本具體實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括EEPROM，所述EEPROM用于存儲(chǔ)參數(shù)與預(yù)設(shè)信號(hào)。

在本具體實(shí)施方式中，所述人機(jī)交互模塊為觸摸屏，所述觸摸屏用來(lái)選擇測(cè)試模式、設(shè)定參數(shù)、及查詢故障狀態(tài)。

具體地，如圖2-7所示，所述測(cè)試模式包括脈沖模式、SPWM模式及預(yù)設(shè)模式；所述脈沖模式用來(lái)輸出單次脈沖信號(hào)和周期脈沖信號(hào)，所述SPWM模式用來(lái)輸出單相SPWM信號(hào)和三相SPWM信號(hào)，所述預(yù)設(shè)模式用來(lái)輸出用戶預(yù)設(shè)波形信號(hào)。需要說(shuō)明的是，信號(hào)發(fā)生器所有的模式選擇，參數(shù)設(shè)定，信號(hào)發(fā)生，故障顯示等監(jiān)控指令均由統(tǒng)一的人機(jī)界面觸摸屏進(jìn)行通訊控制下發(fā)，實(shí)現(xiàn)控制、切換、顯示一屏完成。

具體地，如圖3-4所示，當(dāng)測(cè)試模式選擇脈沖模式以及單次脈沖輸出方式時(shí)，可以設(shè)定脈沖寬度時(shí)間T1，T3，T5，T7，T9、脈沖間隔時(shí)間T2，T4，T6，T8，可進(jìn)行單脈沖測(cè)試，雙脈沖測(cè)試，多脈沖測(cè)試等測(cè)試項(xiàng)目。當(dāng)測(cè)試模式選擇脈沖模式以及周期脈沖輸出方式時(shí)，可以設(shè)定脈沖寬度時(shí)間T1，T3，T5，T7，T9、脈沖間隔時(shí)間T2，T4，T6，T8，可進(jìn)行周期性單脈沖測(cè)試，雙脈沖測(cè)試，多脈沖測(cè)試等測(cè)試項(xiàng)目。

具體地，如圖5-6所示，當(dāng)信號(hào)發(fā)生模式選擇SPWM模式以及單相輸出脈沖輸出方式時(shí)，可以設(shè)置輸出SPWM信號(hào)的載波頻率，基波頻率，基波幅值，特別是可以對(duì)H橋驅(qū)動(dòng)電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)信號(hào)發(fā)生模式選擇SPWM模式以及三相輸出脈沖輸出方式時(shí)，可以設(shè)置輸出SPWM信號(hào)的載波頻率，基波頻率，基波幅值，可以對(duì)三相H橋驅(qū)動(dòng)電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)選擇SPWM模式以及單相輸出脈沖輸出方式時(shí)，將使用四路通道PWM1～PWM4輸出單相SPWM信號(hào)，其中通道PWM1與PWM4輸出SPWM信號(hào)相同、PWM2與PWM3輸出SPWM信號(hào)相同，且PWM1與PWM3輸出SPWM信號(hào)反向且存在死區(qū)、PWM2與PWM4輸出SPWM信號(hào)反向且存在死區(qū)。當(dāng)選擇SPWM模式以及三相輸出脈沖輸出方式時(shí)，將使用六路通道PWM1～PWM6輸出三相SPWM信號(hào)，其中PWM1，PWM3，PWM5輸出SPWM信號(hào)之間各相差120度相角，且PWM1與PWM2輸出SPWM信號(hào)反向且存在死區(qū)、PWM3與PWM4輸出SPWM信號(hào)反向且存在死區(qū)、PWM5與PWM6輸出SPWM信號(hào)反向且存在死區(qū)。

具體地，在觸摸屏上選擇預(yù)設(shè)模式，操作界面如圖7所示，可從用戶預(yù)設(shè)的信號(hào)波形中選擇信號(hào)發(fā)生，可以進(jìn)行用戶定制測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試，可進(jìn)行輸出波形選擇、輸出通道選擇，選擇脈沖輸出即可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)信號(hào)發(fā)生。選擇波形添加、波形編輯、波形刪除即可對(duì)預(yù)設(shè)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的添加、編輯、刪除功能?？赏ㄟ^(guò)參數(shù)設(shè)定，從預(yù)設(shè)的信號(hào)波形中進(jìn)行選擇并進(jìn)行信號(hào)發(fā)生，也可以通過(guò)參數(shù)設(shè)定選擇使用多路信號(hào)輸出通道中的任意一個(gè)通道輸出信號(hào)，或選擇多路信號(hào)輸出通道中的任意一個(gè)通道輸出長(zhǎng)高電平信號(hào)。

在本具體實(shí)施方式中，通過(guò)所述觸摸屏查詢故障狀態(tài)時(shí)，所述觸摸屏通過(guò)485總線控制模塊讀取FPGA控制模塊中故障信息寄存器中保存的相應(yīng)故障信息，這些故障信息是由故障檢測(cè)模塊通過(guò)轉(zhuǎn)換電路將外部輸入的光纖故障信號(hào)或電平故障信號(hào)轉(zhuǎn)換為FPGA控制模塊端口輸入信號(hào)后存儲(chǔ)在所述故障信息寄存器中，可通過(guò)觸摸屏對(duì)被測(cè)IGBT驅(qū)動(dòng)器故障狀態(tài)進(jìn)行查詢。

在本具體實(shí)施方式中，信號(hào)發(fā)生器通訊穩(wěn)定，統(tǒng)一由FPGA控制模塊控制；切換不同功能時(shí)，只需在觸摸屏進(jìn)行選擇，無(wú)需對(duì)FPGA程序進(jìn)行修改，操作簡(jiǎn)單；信號(hào)發(fā)生模式豐富，可以完成多種測(cè)試，特別是針對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)器的測(cè)試；可通過(guò)人機(jī)交互模塊自行添加、編輯、刪除預(yù)設(shè)波形，擴(kuò)展信號(hào)發(fā)生器的測(cè)試功能。

需要說(shuō)明的是，所有的信號(hào)發(fā)生與故障檢測(cè)均由FPGA控制模塊控制，所述FPGA控制模塊能夠高速實(shí)現(xiàn)多種控制算法和復(fù)雜邏輯運(yùn)算，滿足不同信號(hào)發(fā)生的要求，特別是針對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)器的測(cè)試，所述FPGA控制模塊具有容量大、運(yùn)算速度快、集成度高、可編程性強(qiáng)等特點(diǎn)。

還需要說(shuō)明的是，在本具體實(shí)施例中可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求使用市面上常見(jiàn)的各種光纖信號(hào)以及電信號(hào)輸出接口，滿足不同信號(hào)測(cè)試的要求，特別是對(duì)于IGBT驅(qū)動(dòng)器的測(cè)試。本實(shí)用新型中的任一所述手持式信號(hào)發(fā)生器還可用于測(cè)試原理與測(cè)試IGBT驅(qū)動(dòng)器等同或相似的其他設(shè)備。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。