CN102394605A - 一种igbt试验用脉冲发生方法及装置 - Google Patents

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谢佳
刘毅
吴佐来
陈建明
彭再武
张新林
谭淼
焦明亮
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Abstract

本发明公开了一种IGBT试验用脉冲发生方法及装置，其特征在于，试验人员通过上位机软件选择控制目标脉冲波形、脉冲开关频率及占空比等参数存入上位机数据发送模块，上位机软件根据试验需要启动数据发送及接受模块实现与下位机通讯，控制下位机发出试验用脉冲信号。本发明通过软件设置脉冲脉冲波形、脉冲开关频率及占空比等参数并控制相应脉冲发生装置动作，可根据试验需要设计任意脉冲，同时脉冲宽度及脉冲间隔调节范围可根据试验要求进行调节，操作便捷，可满足不同的实验用脉冲需求。

Description

一种IGBT试验用脉冲发生方法及装置
技术领域
本发明涉及一种脉冲发生方法及装置，具体涉及一种IGBT斩波试验用脉冲发生方法及装置。
背景技术
电机控制器作为电动汽车电机驱动系统的核心部件，其性能的优劣直接影响车辆的动力性及可靠性。电机控制器的关键器件包括：电力电容、放电电阻、电流传感器、电源板、控制板、IGBT及驱动器。电机控制器通过控制算法将直流电逆变为电压幅值、频率可调的三相交流电的过程中， IGBT及驱动器的协调配合很重要，其输出波形的好坏严重影响电机运行的稳定性、高效性、安全性。因此需要通过斩波试验对IGBT及驱动器的参数及功能进行测试及验证，保证电机控制器的安全可靠。
电机控制器功率单元斩波试验包括死区时间测试、单管IGBT斩波及IGBT短路试验三个部分，分别需要脉冲发生器提供连续脉冲、双脉冲及单脉冲。脉冲发生器控制单元发出不同类型的脉冲信号通过频率及占空比调节后，连接IGBT驱动器，由驱动器隔离并分配后提供给IGBT，精确控制IGBT开通关断，从而完成各项试验功能。作为斩波试验的信号源，脉冲发生器是试验的基础，故脉冲发生器的高质量脉冲输出、脉宽可调、操作便捷等性能至关重要。
通过对现有技术的研究，发明人发现：目前大多数脉冲发生器能发出连续脉冲，但能发送双脉冲和单脉冲的很少，且大部分脉冲发生器的脉宽调节范围或脉冲间隔时间限制比较大，不能满足电机控制器斩波试验所有试验环节的要求。
因此有必要对现有技术进行改进。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种IGBT试验用脉冲发生方法及装置，可分别发送连续脉冲、双脉冲和单脉冲信号等脉冲信号，脉冲宽度及脉冲间隔调节范围可根据试验要求进行调节。
本发明采用的技术方案是：
一种IGBT试验用脉冲发生方法，其特征在于，试验人员通过上位机软件选择控制目标脉冲波形、脉冲开关频率及占空比等参数存入上位机数据发送模块，上位机软件根据试验需要启动数据发送及接受模块实现与下位机通讯，控制下位机发出试验用脉冲信号。
所述脉冲波形包括连续脉冲、双脉冲和单脉冲。
所述上位机和下位机的通讯过程为：上位机向下位机发送网络验证码，验证通过后，下位机反馈相关数据到上位机，构成通讯状态；根据事先所拟定的网络通讯协议，上位机将目标参数及指令转换为协议形式后启动定时发送，下位机接收上述上位机所发送数据后按照协议对数据进行解析。
所述上位机和下位机之间采用CAN网络通讯方式，数据以帧为单位传输，下位机所解析到的数据在下一次中断中即能进行调用起效。 
一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于：包括上位机和下位机，所述上位机内设有数据发送模块和数据接收模块，由上位机软件控制；所述下位机包括网络通讯单元、逻辑计算单元、脉冲发生单元、处理电路单元，所述网络通讯单元连接所述逻辑计算单元，所述逻辑计算单元连接所述脉冲发生单元，所述脉冲发生单元连接所述处理电路单元；所述上位机数据发送模块、数据接收模块与所述下位机包括网络通讯单元通讯。
所述网络通讯单元、逻辑计算单元、脉冲发生单元都通过DSP处理器实现，所述上位机数据发送模块向下位机网络通讯单元发送网络验证码，验证通过后，下位机反馈相关数据到上位机数据接收模块，构成通讯状态。
所述网络通讯单元采用CAN串行通讯协议，通过与上位机软件的实时通讯接收脉冲发生控制指令并反馈实际脉冲信息。
逻辑计算单元根据所接受脉冲控制信息，计算目标脉冲参数并设置DSP处理器中断周期寄存器数值。
所述脉冲发生单元根据即时中断周期寄存器数值使能处理器通用数字量I/O引脚输出目标脉冲。
处理电路单元对由DSP处理器通用数字量I/O引脚输出的脉冲进行功率放大及必要滤波处理。
本发明的有益效果在于：通过软件设置脉冲波形、脉冲开关频率及占空比等参数并控制相应脉冲发生装置动作，可根据试验需要设计任意脉冲，同时脉冲宽度及脉冲间隔调节范围可根据试验要求进行调节，操作便捷，可满足不同的实验用脉冲需求。
附图说明
图1是所述脉冲发生方法上位机控制软件流程图；
图2是所述下位机的电路结构图。
具体实施方式
下面通过附图和具体实施方式来进一步阐述本发明。
一种IGBT试验用脉冲发生方法，其特征在于，试验人员通过上位机软件选择控制目标脉冲波形、脉冲开关频率及占空比等参数存入上位机数据发送模块，上位机软件根据试验需要启动数据发送及接受模块实现与下位机通讯，控制下位机发出试验用脉冲信号。
所述脉冲波形包括连续脉冲、双脉冲和单脉冲。
所述方法具体流程如图1所示：上位机软件开始运行，上位机启动数据发送模块通过CAN网络向下位机发送网络验证码，验证通过后，下位机反馈相关数据到上位机数据接收模块，构成通讯状态；试验人员在上位机软件操作界面上设置脉冲发生模式和脉冲具体参数，根据事先所拟定的网络通讯协议，将目标参数及指令转换为协议形式后启动定时发送，下位机接收上述上位机所发送数据后按照协议对数据进行解析，数据以帧为单位；下位机所解析到的数据在下一次中断中即能进行调用起效，故上下位机的通讯控制过程具备实时性。
一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于：包括上位机和下位机，所述上位机内设有数据发送模块和数据接收模块，由上位机软件控制；如图2所示，所述下位机包括网络通讯单元、逻辑计算单元、脉冲发生单元、处理电路单元，其中网络通讯单元、逻辑计算单元、脉冲发生单元由DSP自带，所述网络通讯单元连接所述逻辑计算单元，所述逻辑计算单元连接所述脉冲发生单元，所述脉冲发生单元连接所述处理电路单元；所述上位机数据发送模块、数据接收模块与所述下位机包括网络通讯单元通讯。
所述网络通讯单元、逻辑计算单元、脉冲发生单元都通过DSP处理器实现，所述上位机数据发送模块向下位机网络通讯单元发送网络验证码，验证通过后，下位机反馈相关数据到上位机数据接收模块，构成通讯状态。
所述网络通讯单元采用CAN串行通讯协议，通过与上位机软件的实时通讯接收脉冲发生控制指令并反馈实际脉冲信息。
逻辑计算单元根据所接受脉冲控制信息，计算目标脉冲参数并设置DSP处理器中断周期寄存器数值。
所述脉冲发生单元根据即时中断周期寄存器数值使能处理器通用数字量I/O引脚输出目标脉冲。
处理电路单元对由DSP处理器通用数字量I/O引脚输出的脉冲进行功率放大及必要滤波处理。
本领域普通技术人员在不脱离本发明精神的前提下所作的修改，均应视为在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围视其权利要求书而定。

Claims (10)

1.一种IGBT试验用脉冲发生方法，其特征在于，试验人员通过上位机软件选择控制目标脉冲波形、脉冲开关频率及占空比等参数存入上位机数据发送模块，上位机软件根据试验需要启动数据发送及接受模块实现与下位机通讯，控制下位机发出试验用脉冲信号。
2.根据权利要求1所述一种IGBT试验用脉冲发生方法，其特征在于，所述脉冲波形包括连续脉冲、双脉冲和单脉冲。
3.根据权利要求1所述一种IGBT试验用脉冲发生方法，其特征在于，所述上位机和下位机的通讯过程为：上位机向下位机发送网络验证码，验证通过后，下位机反馈相关数据到上位机，构成通讯状态；根据事先所拟定的网络通讯协议，上位机将目标参数及指令转换为协议形式后启动定时发送，下位机接收上述上位机所发送数据后按照协议对数据进行解析。
4.根据权利要求1或3所述一种IGBT试验用脉冲发生方法，其特征在于，所述上位机和下位机之间采用CAN网络通讯方式，数据以帧为单位传输，下位机所解析到的数据在下一次中断中即能进行调用起效。
5.一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于：包括上位机和下位机，所述上位机内设有数据发送模块和数据接收模块，由上位机软件控制；所述下位机包括网络通讯单元、逻辑计算单元、脉冲发生单元、处理电路单元，所述网络通讯单元连接所述逻辑计算单元，所述逻辑计算单元连接所述脉冲发生单元，所述脉冲发生单元连接所述处理电路单元；所述上位机数据发送模块、数据接收模块与所述下位机包括网络通讯单元通讯。
6.根据权利要求5所述一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于，所述网络通讯单元、逻辑计算单元、脉冲发生单元都通过DSP处理器实现，所述上位机数据发送模块向下位机网络通讯单元发送网络验证码，验证通过后，下位机反馈相关数据到上位机数据接收模块，构成通讯状态。
7.根据权利要求5或6所述一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于，所述网络通讯单元采用CAN串行通讯协议，通过与上位机软件的实时通讯接收脉冲发生控制指令并反馈实际脉冲信息。
8.根据权利要求7所述一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于，逻辑计算单元根据所接受脉冲控制信息，计算目标脉冲参数并设置DSP处理器中断周期寄存器数值。
9.根据权利要求8所述一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于，所述脉冲发生单元根据即时中断周期寄存器数值使能处理器通用数字量I/O引脚输出目标脉冲。
10.根据权利要求9所述一种IGBT试验用脉冲发生装置，其特征在于，处理电路单元对由DSP处理器通用数字量I/O引脚输出的脉冲进行功率放大及必要滤波处理。
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