CN103064001B - 变频压缩机驱动板的检测方法及其检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明所述的变频压缩机驱动板的检测方法及其检测装置，采取弱电检测强电电路、并辅以自动判定的检测方法。该方法实现有效地避免对被检测驱动板造成的损伤，能够对每个功能电路进行定性地检测与定量测试，无需进行人工判定，以期显著地提高检测准确性与效率。变频压缩机驱动板的检测装置外接待检测驱动板并提供至少2路相互隔离的直流稳压电源；检测装置包括，具有MCU的检测板，在检测板外围配以直流稳压电源、显示板、直流电压表、交流电压表，检测板上设置有进行时序控制的继电器。检测板采用2路独立提供的、相互隔离的+15V弱电电源，以检测待检测驱动板上的IPM和IGBT功能电路。

Description

变频压缩机驱动板的检测方法及其检测装置

技术领域

本发明涉及一种应用于制冷装置变频压缩机驱动板的检测方法及其检测装置，属于电器控制技术领域。

背景技术

现有属于家用或商用电器的制冷装置，如空调器或电冰箱，普遍地采取变频控制技术以达到节电、提高制冷效率的目的。

针对变频压缩机驱动板的检测方法有很多，但主要采用外接压缩机的检测模式，即驱动板实际连接一压缩机样机，采取的仍是强电检测方式，以模拟驱动板在实际使用状态下与压缩机之间的信号通讯与控制的环境，检测结果仍需人工进行判定。

在目前的强电检测过程中，若操作不当直接将导致被检测驱动板的损伤，比如采用220V或310驱动电压，在内部器件管脚意外连通或操作连接错误时，均极易造成被检测驱动板被击穿。或者，当外接的压缩机发生损坏时，也较易造成被检测驱动板的损伤。

而且更为重要的是，上述现有检测方法是移植空调运行状态的模式，仅能对驱动板的合格与否作出定性的判定，而不能做出定量的判定，即驱动板各模块性能合格与否无法深入判断。即使显示合格的驱动板也不一定是真的合格。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的变频压缩机驱动板的检测方法及其检测装置，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而采取弱电检测强电电路、并辅以自动判定的检测方法。该方法实现有效地避免对被检测驱动板造成的损伤，能够对每个功能电路进行定性地检测与定量测试，无需进行人工判定，以期显著地提高检测准确性与效率。

为实现上述发明目的，所述的变频压缩机驱动板的检测方法是：

待检测驱动板外接一配以至少2路相互隔离的直流稳压电源的检测装置，从而实现弱电检测强电电路的方式；

所述的检测装置包括，具有MCU的检测板，在检测板外围配以直流稳压电源、显示板、直流电压表、交流电压表，检测板与待检测驱动板进行信号通信和提供电源；

利用检测板上的继电器进行时序控制，以相对独立地、逐步地对待检测驱动板上的各个功能电路进行检测；

待检测驱动板各功能电路运算的数据传递至检测板，检测板的MCU将数据与预设定的数值进行比较，以确定待检测驱动板的各功能电路是否正常。

如上述基本方案特征，待检测驱动板具有多个强电功能电路模块，通过检测装置导入与控制的输入电源是弱电，因此并不会对待检测驱动板产生冲击与过高电压的损伤。

基于检测装置，待检测驱动板各个功能电路模块的检测，是由检测板的MCU依据与预设定值进行的比较结果做出的，能够满足定性与定量的测试要求。

进一步的改进措施是，检测电源时，检测板外接电压表并直接显示。

检测功能指示灯时，检测板向指示灯循环提供电源以通电显示。

检测通信电路时，检测板与待检测驱动板直接通信，检测板的MCU判断信息发送与传回的完整性。

检测PFC模块交流电压时，待检测驱动板分别接入220V交流电的L、N线，并由检测板的继电器控制通断；

连接交流电压表并显示后，由待检测驱动板的MCU采样电压值并传回检测板的MCU，检测板的MCU判断交流电压值是否在5％的误差范围内。

检测功率二极管、整流硅桥及母线直流电压时，待检测驱动板的L1、L2端分别接入导线并由检测板的继电器控制通断，导入310V直流电压并外接电压表以显示，待检测驱动板的MCU自动采样并计算相应的直流电压值，计算结果通讯传回检测板的MCU以判断是否在5％的误差范围内。

检测IGBT驱动电路和PFC电流采样电路时，待检测驱动板的L2端连接到PFC的+15V电源端，待检测驱动板Nin端连接到PFC的接地端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断是否在设定值的5％误差范围内；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT关闭并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0。

检测功率二极管时，PFC的+15V电源端连接待检测驱动板的功率二极管阴极，PFC的接地端连接待检测驱动板的Nin端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0。

检测IPM的6路IGBT及驱动电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

P端与IGBT的U、V、W端子之间、U、V、W端子与N端之间，分别接入光耦的LED端并由检测板的继电器控制通断；

当上桥开通时，U、V、W-N光耦的发光管变亮，相应地MCU管脚收到低电平信号；P-U、V、W光耦的发光管不亮，相应地MCU管脚收到高电平信号；

当上桥关断时，U、V、W-N光耦的发光管不亮，相应地MCU管脚收到高电平信号；P-U、V、W光耦的发光管变亮，相应地MCU管脚收到低电平信号。

检测IPM的U相电流检测电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

驱动板MCU驱动IPM的U上桥、下桥导通，驱动板MCU检测到Ushunt管脚电压，自动计算成实际电流值，并通讯传回检测板MCU，检测板MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内。

检测IPM的V相电流检测电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

驱动板MCU驱动IPM的V上桥、下桥导通，驱动板MCU检测到Vshunt管脚电压，自动计算成实际电流值，并通讯传回检测板MCU，检测板MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内。

基于上述检测方法的使用，本发明还实现了下述内容的变频压缩机驱动板的检测装置。具体地，

检测装置外接待检测驱动板并提供至少2路相互隔离的直流稳压电源；

检测装置包括，具有MCU的检测板，在检测板外围配以直流稳压电源、显示板、直流电压表、交流电压表，检测板上设置有进行时序控制的继电器。

其中，所述的检测板采用2路独立提供的、相互隔离的+15V弱电电源，以检测待检测驱动板上的IPM和IGBT功能电路。

检测板的MCU外围配置有，与待检测驱动板连接的通讯与控制信号传输接口。

如上所述，本发明变频压缩机驱动板的检测方法及其检测装置具有以下优点：

1、以弱电检测强电电路，能够实现一种自动判定方式，且能够有效地避免对被检测驱动板造成的损伤。

2、真正实现对每个功能电路进行定性地检测与定量测试，无需进行人工判定，能够显著地提高检测准确性与效率。

附图说明

现结合下述附图对本发明做进一步解释和说明。

图1是所述变频压缩机驱动板的检测装置结构框图；

图2是检测电源电路的示意图；

图3是检测通信电路的示意图；

图4是检测PFC交流电压电路的示意图；

图5是检测功率二极管、整流硅桥及母线直流电压采样电路的示意图；

图6是检测IGBT驱动电路、PFC电流采样电路的示意图；

图7是检测功率二极管器件的示意图；

图8是检测IPM的IGBT及驱动电路的示意图；

图9是检测IPM的U相电流检测电路的示意图；

图10是检测IPM的V相电流检测电路的示意图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，所述变频压缩机驱动板的检测装置，外接待检测驱动板并提供至少2路相互隔离的直流稳压电源。

所述的检测装置包括，具有MCU的检测板，在检测板外围配以直流稳压电源、显示板、直流电压表、交流电压表，检测板上设置有进行时序控制的继电器。

所述的检测板采用2路独立提供的、相互隔离的+15V弱电电源，以检测待检测驱动板上的IPM和IGBT功能电路。

检测板的MCU外围配置有，与待检测驱动板连接的通讯与控制信号传输接口。

如上内容的检测装置，是以检测板为核心，外围配以直流稳压电源、功能按钮、针床等。其中，

显示板为检测板检测数据的输出界面，通过检测板与待检测驱动板的通信，可实现自动检测。无故障时，检测会按设定的检测步骤依次进行，否则将停止检测，蜂鸣器长鸣，并在显示界面上报出具体的故障。

具体地，检测板所用电源采用外接独立稳压电源，以保证检测的可靠性；

检测板主要通过顶针的方式与待检测驱动板相连，辅以插线的方式；

检测板上利用继电器的时序控制，来实现待检测驱动板各功能电路的独立检测；

检测板与待检测驱动板通过通信的方式，将待检测驱动板运算的数据传给检测板，检测板MCU将数据与预设定的数值进行比较，确定是否正确，从而实现功能电路的定量检测；由于判定是由MCU自动判定的，提高了检测的自动化水平和准确性，大大降低了人为失误因素的影响。

检测板采用2路隔离的+15V的弱电来检测IPM和IGBT等强电电路，来避免检测过程对器件的损伤。

检测板的电源独立提供，采用线性变压器，次级输出经整流滤波后，供检测板的MCU、驱动器、蜂鸣器等使用。检测板的MCU外围配置与驱动板的接口，可实现与待检测驱动板之间的通讯和控制。

显示板的电路设计，是由检测板提供，通过芯片来驱动3个2位数码管，用以显示检测板的输出数据；同时通过三极管驱动蜂鸣器，进行故障报警。

显示板上可设有6位数码管，分别显示内容为：第1、2位为检测步骤，第3、4、5为数据显示位、第6位为故障判定位(0：OK；1：NG)：

人工判定时，检测程序停止，需人工按按钮进入下一步，否则一直等待；

MCU自动判定时，若无故障，数码管最后一位显示0，则自行进入下一步检测；若有故障，数码管最后一位显示1，则蜂鸣器长鸣，并停止检测程序，同时关断负载电源。

如图2至图10所示，所述变频压缩机驱动板的检测方法是：

待检测驱动板外接一配以至少2路相互隔离的直流稳压电源的检测装置，从而实现弱电检测强电电路的方式；

所述的检测装置包括，具有MCU的检测板，在检测板外围配以直流稳压电源、显示板、直流电压表、交流电压表，检测板与待检测驱动板进行信号通信和提供电源；

利用检测板上的继电器进行时序控制，以相对独立地、逐步地对待检测驱动板上的各个功能电路进行检测；

待检测驱动板各功能电路运算的数据传递至检测板，检测板的MCU将数据与预设定的数值进行比较，以确定待检测驱动板的各功能电路是否正常。

其中，检测电源时，检测板外接电压表并直接显示。

检测功能指示灯时，检测板向指示灯循环提供电源以通电显示。

检测通信电路时，检测板与待检测驱动板直接通信，检测板的MCU判断信息发送与传回的完整性。

检测PFC模块交流电压时，待检测驱动板分别接入220V交流电的L、N线，并由检测板的继电器控制通断；

连接交流电压表并显示后，由待检测驱动板的MCU采样电压值并传回检测板的MCU，检测板的MCU判断交流电压值是否在5％的误差范围内。

检测功率二极管、整流硅桥及母线直流电压时，待检测驱动板的L1、L2端分别接入导线并由检测板的继电器控制通断，导入310V直流电压并外接电压表以显示，待检测驱动板的MCU自动采样并计算相应的直流电压值，计算结果通讯传回检测板的MCU以判断是否在5％的误差范围内。

检测IGBT驱动电路和PFC电流采样电路时，待检测驱动板的L2端连接到PFC的+15V电源端，待检测驱动板Nin端连接到PFC的接地端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断是否在设定值的5％误差范围内；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT关闭并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0。

检测功率二极管时，PFC的+15V电源端连接待检测驱动板的功率二极管阴极，PFC的接地端连接待检测驱动板的Nin端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0。

检测IPM的6路IGBT及驱动电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

P端与IGBT的U、V、W端子之间、U、V、W端子与N端之间，分别接入光耦的LED端并由检测板的继电器控制通断；

当上桥开通时，U、V、W-N光耦的发光管变亮，相应地MCU管脚收到低电平信号；P-U、V、W光耦的发光管不亮，相应地MCU管脚收到高电平信号；

当上桥关断时，U、V、W-N光耦的发光管不亮，相应地MCU管脚收到高电平信号；P-U、V、W光耦的发光管变亮，相应地MCU管脚收到低电平信号。

以U相为例进行说明如下，

①待检测驱动板MCU驱动IPM的U上桥关闭、U下桥导通，确认U上桥相应管脚是否收到低电平，其它管脚收到高电平，并通讯传回检测板MCU，检测方法为MCU自动判断；

②待检测驱动板MCU驱动IPM的U上桥导通、U下桥关闭，确认U下桥相应管脚是否收到低电平，其它管脚收到高电平，并通讯传回检测板MCU，检测方法为MCU自动判断；

③待检测驱动板MCU驱动IPM的V上桥关闭、V下桥导通，确认V上桥相应管脚是否收到低电平，其它管脚收到高电平，并通讯传回检测板MCU，检测方法为MCU自动判断；

④待检测驱动板MCU驱动IPM的V上桥导通、V下桥关闭，确认V下桥相应管脚是否收到低电平，其它管脚收到高电平，并通讯传回检测板MCU，检测方法为MCU自动判断；

⑤待检测驱动板MCU驱动IPM的W上桥关闭、W下桥导通，确认W上桥相应管脚是否收到低电平，其它管脚收到高电平，并通讯传回检测板MCU，检测方法为MCU自动判断；

⑥待检测驱动板MCU驱动IPM的W上桥导通、W下桥关闭，确认W下桥相应管脚是否收到低电平，其它管脚收到高电平，并通讯传回检测板MCU，，检测方法为MCU自动判断；

检测IPM的U相电流检测电路时，IPM的+15V电源端串联一限流电阻3R/300W后连接待检测驱动板的P端，IPM接地端GND连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板MCU驱动IPM的U上桥、下桥导通，待检测驱动板MCU检测到Ushunt管脚电压并自动计算成实际电流值，通讯传回检测板的MCU，检测板的MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内，检测方法为MCU自动判断。

检测IPM的V相电流检测电路时，IPM的+15V电源端串联一限流电阻3R/300W后连接待检测驱动板的P端，IPM的接地端GND连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板MCU驱动IPM的V上桥、下桥导通，待检测驱动板MCU检测到Vshunt管脚电压并自动计算成实际电流值，通讯传回检测板的MCU，检测板的MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内，检测方法为MCU自动判断。

上述各个功能电路的检测都是按顺序自动进行地，通过上述检测方法可对变频压缩机驱动板实现定性和定量的检测，检测更加精准与可靠。

以上是结合附图所给出的实施例，仅是实现本发明设计目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合相同设计构思的其他替代内容，也应属于本发明所述的权利保护范围。

Claims (5)

1.一种变频压缩机驱动板的检测方法，其特征在于：待检测驱动板外接一配以至少2路相互隔离的直流稳压电源的检测装置，从而实现弱电检测强电电路的方式；

所述的检测装置包括，具有MCU的检测板，在检测板外围配以直流稳压电源、显示板、直流电压表、交流电压表，检测板与待检测驱动板进行信号通信和提供电源；

利用检测板上的继电器进行时序控制，以相对独立地、逐步地对待检测驱动板上的各个功能电路进行检测；

待检测驱动板各功能电路运算的数据传递至检测板，检测板的MCU将数据与预设定的数值进行比较，以确定待检测驱动板的各功能电路是否正常；

检测PFC模块交流电压时，待检测驱动板分别接入220V交流电的L、N线，并由检测板的继电器控制通断；

连接交流电压表并显示后，由待检测驱动板的MCU采样电压值并传回检测板的MCU，检测板的MCU判断交流电压值是否在5％的误差范围内；

检测功率二极管、整流硅桥及母线直流电压时，待检测驱动板的L1、L2端分别接入导线并由检测板的继电器控制通断，导入310V直流电压并外接电压表以显示，待检测驱动板的MCU自动采样并计算相应的直流电压值，计算结果通讯传回检测板的MCU以判断是否在5％的误差范围内；

检测IGBT驱动电路和PFC电流采样电路时，待检测驱动板的L2端连接到PFC的+15V电源端，待检测驱动板Nin端连接到PFC的接地端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断是否在设定值的5％误差范围内；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT关闭并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0；

检测功率二极管时，PFC的+15V电源端连接待检测驱动板的功率二极管阴极，PFC的接地端连接待检测驱动板的Nin端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0；

检测IPM的6路IGBT及驱动电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

P端与IGBT的U、V、W端子之间、U、V、W端子与N端之间，分别接入光耦的LED端并由检测板的继电器控制通断；

当上桥开通时，U、V、W-N光耦的发光管变亮，检测板上相应地MCU管脚收到低电平信号；P-U、V、W光耦的发光管不亮，检测板上相应地MCU管脚收到高电平信号；

当上桥关断时，U、V、W-N光耦的发光管不亮，检测板上相应地MCU管脚收到高电平信号；P-U、V、W光耦的发光管变亮，检测板上相应地MCU管脚收到低电平信号；

检测IPM的U相电流检测电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

驱动板MCU驱动IPM的U上桥、下桥导通，驱动板MCU检测到Ushunt管脚电压，自动计算成实际电流值，并通讯传回检测板MCU，检测板MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内；

检测IPM的V相电流检测电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

驱动板MCU驱动IPM的V上桥、下桥导通，驱动板MCU检测到Vshunt管脚电压，自动计算成实际电流值，并通讯传回检测板MCU，检测板MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内。

2.根据权利要求1所述的变频压缩机驱动板的检测方法，其特征在于：检测电源时，检测板外接电压表并直接显示。

3.根据权利要求1所述的变频压缩机驱动板的检测方法，其特征在于：检测功能指示灯时，检测板向指示灯循环提供电源以通电显示。

4.根据权利要求1所述的变频压缩机驱动板的检测方法，其特征在于：检测通信电路时，检测板与待检测驱动板直接通信，检测板的MCU判断信息发送与传回的完整性。

5.一种变频压缩机驱动板的检测装置，其特征在于：检测装置外接待检测驱动板并提供至少2路相互隔离的直流稳压电源；

检测装置包括，具有MCU的检测板，在检测板外围配以直流稳压电源、显示板、直流电压表、交流电压表，检测板上设置有进行时序控制的继电器；

所述的检测板采用2路独立提供的、相互隔离的+15V弱电电源，以检测待检测驱动板上的IPM和IGBT功能电路；

检测板的MCU外围配置有与待检测驱动板连接的通讯与控制信号传输接口；

检测PFC模块交流电压时，待检测驱动板分别接入220V交流电的L、N线，并由检测板的继电器控制通断；

连接交流电压表并显示后，由待检测驱动板的MCU采样电压值并传回检测板的MCU，检测板的MCU判断交流电压值是否在5％的误差范围内；

检测功率二极管、整流硅桥及母线直流电压时，待检测驱动板的L1、L2端分别接入导线并由检测板的继电器控制通断，导入310V直流电压并外接电压表以显示，待检测驱动板的MCU自动采样并计算相应的直流电压值，计算结果通讯传回检测板的MCU以判断是否在5％的误差范围内；

检测IGBT驱动电路和PFC电流采样电路时，待检测驱动板的L2端连接到PFC的+15V电源端，待检测驱动板Nin端连接到PFC的接地端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断是否在设定值的5％误差范围内；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT关闭并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0；

检测功率二极管时，PFC的+15V电源端连接待检测驱动板的功率二极管阴极，PFC的接地端连接待检测驱动板的Nin端，并均由检测板的继电器控制通断；

待检测驱动板的MCU驱动IGBT导通并检测到Iac脚电压，计算成的实际电流值通讯传回检测板的MCU以判断该电流值是否为0；

检测IPM的6路IGBT及驱动电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

P端与IGBT的U、V、W端子之间、U、V、W端子与N端之间，分别接入光耦的LED端并由检测板的继电器控制通断；

当上桥开通时，U、V、W-N光耦的发光管变亮，检测板上相应地MCU管脚收到低电平信号；P-U、V、W光耦的发光管不亮，检测板上相应地MCU管脚收到高电平信号；

当上桥关断时，U、V、W-N光耦的发光管不亮，检测板上相应地MCU管脚收到高电平信号；P-U、V、W光耦的发光管变亮，检测板上相应地MCU管脚收到低电平信号；

检测IPM的U相电流检测电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

驱动板MCU驱动IPM的U上桥、下桥导通，驱动板MCU检测到Ushunt管脚电压，自动计算成实际电流值，并通讯传回检测板MCU，检测板MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内；

检测IPM的V相电流检测电路时，IPM的+15V电源端连接到待检测驱动板的P端，IPM的接地端连接到待检测驱动板的N端，并均由检测板的继电器控制通断；

驱动板MCU驱动IPM的V上桥、下桥导通，驱动板MCU检测到Vshunt管脚电压，自动计算成实际电流值，并通讯传回检测板MCU，检测板MCU确认该电流值是否在设定值的5％误差范围内。