專利名稱：一種igbt試驗用脈沖發(fā)生方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖發(fā)生方法及裝置，具體涉及一種IGBT斬波試驗用脈沖發(fā)生方法及裝置。
背景技術(shù)：
電機控制器作為電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件，其性能的優(yōu)劣直接影響車輛的動力性及可靠性。電機控制器的關(guān)鍵器件包括電力電容、放電電阻、電流傳感器、電源板、控制板、IGBT及驅(qū)動器。電機控制器通過控制算法將直流電逆變?yōu)殡妷悍?、頻率可調(diào)的三相交流電的過程中，IGBT及驅(qū)動器的協(xié)調(diào)配合很重要，其輸出波形的好壞嚴(yán)重影響電機運行的穩(wěn)定性、高效性、安全性。因此需要通過斬波試驗對IGBT及驅(qū)動器的參數(shù)及功能進(jìn)行測試及驗證，保證電機控制器的安全可靠。電機控制器功率單元斬波試驗包括死區(qū)時間測試、單管IGBT斬波及IGBT短路試驗三個部分，分別需要脈沖發(fā)生器提供連續(xù)脈沖、雙脈沖及單脈沖。脈沖發(fā)生器控制單元發(fā)出不同類型的脈沖信號通過頻率及占空比調(diào)節(jié)后，連接IGBT驅(qū)動器，由驅(qū)動器隔離并分配后提供給IGBT，精確控制IGBT開通關(guān)斷，從而完成各項試驗功能。作為斬波試驗的信號源， 脈沖發(fā)生器是試驗的基礎(chǔ)，故脈沖發(fā)生器的高質(zhì)量脈沖輸出、脈寬可調(diào)、操作便捷等性能至關(guān)重要。通過對現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前大多數(shù)脈沖發(fā)生器能發(fā)出連續(xù)脈沖，但能發(fā)送雙脈沖和單脈沖的很少，且大部分脈沖發(fā)生器的脈寬調(diào)節(jié)范圍或脈沖間隔時間限制比較大，不能滿足電機控制器斬波試驗所有試驗環(huán)節(jié)的要求。因此有必要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法及裝置，可分別發(fā)送連續(xù)脈沖、雙脈沖和單脈沖信號等脈沖信號，脈沖寬度及脈沖間隔調(diào)節(jié)范圍可根據(jù)試驗要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法，其特征在于，試驗人員通過上位機軟件選擇控制目標(biāo)脈沖波形、脈沖開關(guān)頻率及占空比等參數(shù)存入上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，上位機軟件根據(jù)試驗需要啟動數(shù)據(jù)發(fā)送及接受模塊實現(xiàn)與下位機通訊，控制下位機發(fā)出試驗用脈沖信號。所述脈沖波形包括連續(xù)脈沖、雙脈沖和單脈沖。所述上位機和下位機的通訊過程為上位機向下位機發(fā)送網(wǎng)絡(luò)驗證碼，驗證通過后，下位機反饋相關(guān)數(shù)據(jù)到上位機，構(gòu)成通訊狀態(tài)；根據(jù)事先所擬定的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，上位機將目標(biāo)參數(shù)及指令轉(zhuǎn)換為協(xié)議形式后啟動定時發(fā)送，下位機接收上述上位機所發(fā)送數(shù)據(jù)后按照協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。所述上位機和下位機之間采用CAN網(wǎng)絡(luò)通訊方式，數(shù)據(jù)以幀為單位傳輸，下位機所解析到的數(shù)據(jù)在下一次中斷中即能進(jìn)行調(diào)用起效。一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于包括上位機和下位機，所述上位機內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊，由上位機軟件控制；所述下位機包括網(wǎng)絡(luò)通訊單元、 邏輯計算單元、脈沖發(fā)生單元、處理電路單元，所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元連接所述邏輯計算單元， 所述邏輯計算單元連接所述脈沖發(fā)生單元，所述脈沖發(fā)生單元連接所述處理電路單元；所述上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊與所述下位機包括網(wǎng)絡(luò)通訊單元通訊。所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元、邏輯計算單元、脈沖發(fā)生單元都通過DSP處理器實現(xiàn)，所述上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊向下位機網(wǎng)絡(luò)通訊單元發(fā)送網(wǎng)絡(luò)驗證碼，驗證通過后，下位機反饋相關(guān)數(shù)據(jù)到上位機數(shù)據(jù)接收模塊，構(gòu)成通訊狀態(tài)。所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元采用CAN串行通訊協(xié)議，通過與上位機軟件的實時通訊接收脈沖發(fā)生控制指令并反饋實際脈沖信息。邏輯計算單元根據(jù)所接受脈沖控制信息，計算目標(biāo)脈沖參數(shù)并設(shè)置DSP處理器中斷周期寄存器數(shù)值。所述脈沖發(fā)生單元根據(jù)即時中斷周期寄存器數(shù)值使能處理器通用數(shù)字量I/O引腳輸出目標(biāo)脈沖。處理電路單元對由DSP處理器通用數(shù)字量I/O引腳輸出的脈沖進(jìn)行功率放大及必要濾波處理。本發(fā)明的有益效果在于通過軟件設(shè)置脈沖波形、脈沖開關(guān)頻率及占空比等參數(shù)并控制相應(yīng)脈沖發(fā)生裝置動作，可根據(jù)試驗需要設(shè)計任意脈沖，同時脈沖寬度及脈沖間隔調(diào)節(jié)范圍可根據(jù)試驗要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作便捷，可滿足不同的實驗用脈沖需求。


圖1是所述脈沖發(fā)生方法上位機控制軟件流程圖； 圖2是所述下位機的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面通過附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法，其特征在于，試驗人員通過上位機軟件選擇控制目標(biāo)脈沖波形、脈沖開關(guān)頻率及占空比等參數(shù)存入上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，上位機軟件根據(jù)試驗需要啟動數(shù)據(jù)發(fā)送及接受模塊實現(xiàn)與下位機通訊，控制下位機發(fā)出試驗用脈沖信號。
所述脈沖波形包括連續(xù)脈沖、雙脈沖和單脈沖。所述方法具體流程如圖1所示上位機軟件開始運行，上位機啟動數(shù)據(jù)發(fā)送模塊通過CAN網(wǎng)絡(luò)向下位機發(fā)送網(wǎng)絡(luò)驗證碼，驗證通過后，下位機反饋相關(guān)數(shù)據(jù)到上位機數(shù)據(jù)接收模塊，構(gòu)成通訊狀態(tài)；試驗人員在上位機軟件操作界面上設(shè)置脈沖發(fā)生模式和脈沖具體參數(shù)，根據(jù)事先所擬定的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，將目標(biāo)參數(shù)及指令轉(zhuǎn)換為協(xié)議形式后啟動定時發(fā)送，下位機接收上述上位機所發(fā)送數(shù)據(jù)后按照協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，數(shù)據(jù)以幀為單位；下位機所解析到的數(shù)據(jù)在下一次中斷中即能進(jìn)行調(diào)用起效，故上下位機的通訊控制過程具備實時性。一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于包括上位機和下位機，所述上位機內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊，由上位機軟件控制；如圖2所示，所述下位機包括網(wǎng)絡(luò)通訊單元、邏輯計算單元、脈沖發(fā)生單元、處理電路單元，其中網(wǎng)絡(luò)通訊單元、邏輯計算單元、脈沖發(fā)生單元由DSP自帶，所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元連接所述邏輯計算單元，所述邏輯計算單元連接所述脈沖發(fā)生單元，所述脈沖發(fā)生單元連接所述處理電路單元；所述上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊與所述下位機包括網(wǎng)絡(luò)通訊單元通訊。所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元、邏輯計算單元、脈沖發(fā)生單元都通過DSP處理器實現(xiàn)，所述上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊向下位機網(wǎng)絡(luò)通訊單元發(fā)送網(wǎng)絡(luò)驗證碼，驗證通過后，下位機反饋相關(guān)數(shù)據(jù)到上位機數(shù)據(jù)接收模塊，構(gòu)成通訊狀態(tài)。所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元采用CAN串行通訊協(xié)議，通過與上位機軟件的實時通訊接收脈沖發(fā)生控制指令并反饋實際脈沖信息。邏輯計算單元根據(jù)所接受脈沖控制信息，計算目標(biāo)脈沖參數(shù)并設(shè)置DSP處理器中斷周期寄存器數(shù)值。所述脈沖發(fā)生單元根據(jù)即時中斷周期寄存器數(shù)值使能處理器通用數(shù)字量I/O引腳輸出目標(biāo)脈沖。處理電路單元對由DSP處理器通用數(shù)字量I/O引腳輸出的脈沖進(jìn)行功率放大及必要濾波處理。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神的前提下所作的修改，均應(yīng)視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍視其權(quán)利要求書而定。
權(quán)利要求
1.一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法，其特征在于，試驗人員通過上位機軟件選擇控制目標(biāo)脈沖波形、脈沖開關(guān)頻率及占空比等參數(shù)存入上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，上位機軟件根據(jù)試驗需要啟動數(shù)據(jù)發(fā)送及接受模塊實現(xiàn)與下位機通訊，控制下位機發(fā)出試驗用脈沖信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法，其特征在于，所述脈沖波形包括連續(xù)脈沖、雙脈沖和單脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法，其特征在于，所述上位機和下位機的通訊過程為上位機向下位機發(fā)送網(wǎng)絡(luò)驗證碼，驗證通過后，下位機反饋相關(guān)數(shù)據(jù)到上位機，構(gòu)成通訊狀態(tài)；根據(jù)事先所擬定的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，上位機將目標(biāo)參數(shù)及指令轉(zhuǎn)換為協(xié)議形式后啟動定時發(fā)送，下位機接收上述上位機所發(fā)送數(shù)據(jù)后按照協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法，其特征在于，所述上位機和下位機之間采用CAN網(wǎng)絡(luò)通訊方式，數(shù)據(jù)以幀為單位傳輸，下位機所解析到的數(shù)據(jù)在下一次中斷中即能進(jìn)行調(diào)用起效。
5.一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于包括上位機和下位機，所述上位機內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊，由上位機軟件控制；所述下位機包括網(wǎng)絡(luò)通訊單元、邏輯計算單元、脈沖發(fā)生單元、處理電路單元，所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元連接所述邏輯計算單元，所述邏輯計算單元連接所述脈沖發(fā)生單元，所述脈沖發(fā)生單元連接所述處理電路單元；所述上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊與所述下位機包括網(wǎng)絡(luò)通訊單元通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元、邏輯計算單元、脈沖發(fā)生單元都通過DSP處理器實現(xiàn)，所述上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊向下位機網(wǎng)絡(luò)通訊單元發(fā)送網(wǎng)絡(luò)驗證碼，驗證通過后，下位機反饋相關(guān)數(shù)據(jù)到上位機數(shù)據(jù)接收模塊，構(gòu)成通訊狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元采用CAN串行通訊協(xié)議，通過與上位機軟件的實時通訊接收脈沖發(fā)生控制指令并反饋實際脈沖信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于，邏輯計算單元根據(jù)所接受脈沖控制信息，計算目標(biāo)脈沖參數(shù)并設(shè)置DSP處理器中斷周期寄存器數(shù)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于，所述脈沖發(fā)生單元根據(jù)即時中斷周期寄存器數(shù)值使能處理器通用數(shù)字量I/O引腳輸出目標(biāo)脈沖。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生裝置，其特征在于，處理電路單元對由DSP處理器通用數(shù)字量I/O引腳輸出的脈沖進(jìn)行功率放大及必要濾波處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種IGBT試驗用脈沖發(fā)生方法及裝置，其特征在于，試驗人員通過上位機軟件選擇控制目標(biāo)脈沖波形、脈沖開關(guān)頻率及占空比等參數(shù)存入上位機數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，上位機軟件根據(jù)試驗需要啟動數(shù)據(jù)發(fā)送及接受模塊實現(xiàn)與下位機通訊，控制下位機發(fā)出試驗用脈沖信號。本發(fā)明通過軟件設(shè)置脈沖脈沖波形、脈沖開關(guān)頻率及占空比等參數(shù)并控制相應(yīng)脈沖發(fā)生裝置動作，可根據(jù)試驗需要設(shè)計任意脈沖，同時脈沖寬度及脈沖間隔調(diào)節(jié)范圍可根據(jù)試驗要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作便捷，可滿足不同的實驗用脈沖需求。
文檔編號H03K3/02GK102394605SQ20111037447
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者劉毅, 吳佐來, 張新林, 彭再武, 焦明亮, 謝佳, 譚淼, 陳建明 申請人:湖南南車時代電動汽車股份有限公司