CN105182220A - 三相全桥逆变器功率电路的测试系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了三相全桥逆变器功率电路的测试系统及其方法，包括：人机交互装置，人机交互装置用于输出通断信号和参数信号；SPWM脉冲输出控制器，被配置成连接于人机交互装置，以接收通断信号和参数信号，并将通断信号和参数信号转换成三相SPWM脉冲信号；且被配置成连接于三相全桥逆变器功率电路的输入端，以输出SPWM脉冲信号；电流采样装置，被配置成连接于三相全桥逆变器功率电路的输出端，以对三相全桥逆变器功率电路的输出电流进行采样计算；且被配置成连接于SPWM脉冲输出控制器，以将采样计算结果反馈至SPWM脉冲输出控制器。该系统和方法解决传统的按键控制无法实时观察输出脉宽大小和不能检测输出电流的问题。
Description
技术领域
本发明涉及三相全桥逆变器功率电路的测试和电能质量控制领域，具体地，涉及一种三相全桥逆变器功率电路的测试系统及三相全桥逆变器功率电路的测试方法。
背景技术
随着我国工业化程度的不断提高，配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、电气化铁路等非线性、冲击性负荷不断增加。这些负荷的非线性、冲击性和不平衡特性或者使得电网中的电压、电流波形发生畸变，或者引起电压波动、闪变和三相不平衡。与此同时，半导体电子工业的迅猛发展导致了大批精密仪器和高档家电的产生，这些设备对电能质量非常敏感，特别是在重要的工业生产过程中，供电的中断或波动将带来巨大的经济损失。因此，低压配网中的电能质量问题日益突出。
为了解决低压配电网中的电能质量问题，有源电力滤波器等电能质量治理设备逐渐发展起来。而三相全桥逆变器功率单元是有源电力滤波器中的核心部分，因此对三相全桥逆变器功率单元的性能要求极为严格，对三相全桥逆变器功率单元的测试就尤为重要。目前的大多数的三相全桥逆变器功率单元的测试，没有实现对输出电流大小的精确控制，只能逐级增加或减小电流的大小，且不能实现对所控制的输入信号的占空比大小进行实时观察，一旦按键波动，可能使装置的输出电流出现很大波动，造成装置元件的的损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种三相全桥逆变器功率电路的测试系统，该系统可以解决传统的按键控制无法实时观察输出脉宽大小和不能检测输出电流的问题；本发明还提供一种三相全桥逆变器功率电路的测试方法，该方法可以实现三相全桥逆变器功率电路的输出电流的智能控制，避免原测试方法按键波动造成的装置元件损坏。
为了实现上述目的，本发明提供了一种三相全桥逆变器功率电路的测试系统，该测试系统包括：人机交互装置，所述人机交互装置用于输出通断信号和参数信号；
SPWM脉冲输出控制器，被配置成连接于所述人机交互装置，以接收所述通断信号和参数信号，并将所述通断信号和所述参数信号转换成三相SPWM脉冲信号；且被配置成连接于三相全桥逆变器功率电路的输入端，以输出所述SPWM脉冲信号；
电流采样装置，被配置成连接于所述三相全桥逆变器功率电路的输出端，以对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流进行采样计算；且被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以将采样计算结果反馈至所述SPWM脉冲输出控制器，所述SPWM脉冲输出控制器对所述采样计算结果进行处理并通过所述人机交互装置显示。
优选地，所述人机交互装置包括：触摸屏和控制装置，所述触摸屏被配置成连接于所述控制装置以输出触摸信号和接收显示信号；所述控制装置用于将所述触摸信号转换成所述三相SPWM脉冲信号，被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以接收所述采集结果并输出所述三相SPWM脉冲信号。
优选地，该测试系统还包括：温度检测装置，所述温度检测装置被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以检测所述SPWM脉冲输出控制器的温度。
优选地，该测试系统还包括：直流电压源，所述直流电压源连接于所述三相全桥逆变器功率电路，以提供所述三相全桥逆变器功率电路的电源电压。
优选地，所述人机交互装置通过通讯线连接于所述SPWM脉冲输出控制器的RS232端口。
本发明还提供一种三相全桥逆变器功率电路的测试方法，该测试方法包括：
人机交互装置输出通断信号和参数信号给SPWM脉冲输出控制器；
所述SPWM脉冲输出控制器根据所述通断信号和所述参数信号输出三相SPWM控制信号以驱动三相全桥逆变器功率电路；
电流采样装置对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流进行采样计算，并将采样计算结果反馈至所述SPWM脉冲输出控制器进行处理，将处理结果通过人机交互装置进行显示。
优选地，所述人机交互装置输出的通断信号和参数信号分别对应于所述三相SPWM脉冲信号的脉冲输出的通断和脉冲输出的占空比。
优选地，所述SPWM脉冲输出控制器将所述人机交互装置输出的通断信号和参数信号通过数字信号处理后得到SPWM三相SPWM脉冲信号控制所述三相全桥逆变器功率电路的开关。
优选地，将三相全桥逆变器功率电路的结温引脚连接至温度检测装置，以对三相全桥逆变器功率电路的结温进行监测。
优选地，所述电流采样装置对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流以第一预设时间为采样间隔进行采样。
通过上述具体的实施方式，本发明三相全桥逆变器功率电路的测试系统及其方法与现有技术相比，具有控制灵活，功能完善，结构简单，可实现对输出电流大小的精确控制和进行显示的优点，并且可以解决传统的按键控制无法实时观察输出脉宽大小和不能检测输出电流的问题，实现对所控制的占空比大小进行实时观察，防止了按键波动，可能使装置的输出电流出现很大波动，造成装置元件的的损坏的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是说明本发明的一种三相全桥逆变器功率电路的测试系统的优选实施方式的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种三相全桥逆变器功率电路的测试系统，该测试系统包括：人机交互装置，所述人机交互装置用于输出通断信号和参数信号；
SPWM脉冲输出控制器，被配置成连接于所述人机交互装置，以接收所述通断信号和参数信号，并将所述通断信号和所述参数信号转换成三相SPWM脉冲信号；且被配置成连接于三相全桥逆变器功率电路的输入端，以输出所述SPWM脉冲信号；
电流采样装置，被配置成连接于所述三相全桥逆变器功率电路的输出端，以对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流进行采样计算；且被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以将采样计算结果反馈至所述SPWM脉冲输出控制器，所述SPWM脉冲输出控制器对所述采样计算结果进行处理并通过所述人机交互装置显示。
本发明利用SPWM脉冲输出控制器的DSP芯片控制实现输出SPWM脉冲信号，利用人机交互装置的触摸屏与DSP通信实现对SPWM脉宽的控制，输出三相SPWM控制信号驱动三相全桥逆变器功率电路(以下简称IGBT)以输出电流的功能。同时，SPWM脉冲输出控制器兼具对电流采样装置的采样计算结果进行处理的功能，可将输出电流通过电流采样装置统计处理，传递到触摸屏进行实时显示。
以下结合附图1对本发明进行进一步的说明，在本发明中，为了提高本发明的适用范围，增加本发明的使用效果，特别使用下述的具体实施方式。
在本发明的一种具体实施方式中，所述人机交互装置可以包括：触摸屏和控制装置，所述触摸屏被配置成连接于所述控制装置以输出触摸信号和接收显示信号；所述控制装置用于将所述触摸信号转换成所述三相SPWM脉冲信号，被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以接收所述采集结果并输出所述三相SPWM脉冲信号。
触摸屏(touchscreen)又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。不用学习，人人都会使用，是触摸屏最大的魔力，这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。触摸屏主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等，在本发明中用于工业输入信号的输入控制。
通过上述的系统，可以实现触摸控制，操作者只需要根据显示屏显示的效果来判断是否需要对输入信号进行控制，且控制方式简单，不会让按键有很大的波动，导致输出电流出现很大波动，造成装置元件的的损坏。
在本发明的一种具体实施方式中，该测试系统还可以包括：温度检测装置，所述温度检测装置被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以检测所述SPWM脉冲输出控制器的温度。通过温度检测装置防止SPWM脉冲输出控制器的温度过高或过低，增加本发明装置工作的稳定性。
在本发明的一种具体实施方式中，为了让本发明的系统可以工作，该测试系统还可以包括：直流电压源，所述直流电压源连接于所述三相全桥逆变器功率电路，以提供所述三相全桥逆变器功率电路的电源电压。
在本发明的一种具体实施方式中，所述人机交互装置通过通讯线连接于所述SPWM脉冲输出控制器的RS232端口。通过这样的方式，可以实现人机交互装置的信号交互。
本发明提供一种三相全桥逆变器功率电路的测试方法，该测试方法包括：
人机交互装置输出通断信号和参数信号给SPWM脉冲输出控制器；
所述SPWM脉冲输出控制器根据所述通断信号和所述参数信号输出三相SPWM控制信号以驱动三相全桥逆变器功率电路；
电流采样装置对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流进行采样计算，并将采样计算结果反馈至所述SPWM脉冲输出控制器进行处理，将处理结果通过人机交互装置进行显示。
通过上述具体的实施方式，本发明三相全桥逆变器功率电路的测试方法与现有技术相比，具有控制灵活，功能完善，结构简单，可实现对输出电流大小的精确控制和进行显示的优点，并且可以解决传统的按键控制无法实时观察输出脉宽大小和不能检测输出电流的问题，实现对所控制的占空比大小进行实时观察，防止了按键波动，可能使装置的输出电流出现很大波动，造成装置元件的的损坏的问题。
在本发明的一种具体实施方式中，所述人机交互装置输出的通断信号和参数信号分别对应于所述三相SPWM脉冲信号的脉冲输出的通断和脉冲输出的占空比。通过两个信号的输入得到三相SPWM脉冲信号的脉冲输出的通断和脉冲输出的占空比。
在本发明的一种具体实施方式中，所述SPWM脉冲输出控制器将所述人机交互装置输出的通断信号和参数信号通过数字信号处理后得到SPWM三相SPWM脉冲信号控制所述三相全桥逆变器功率电路的开关。
在本发明的一种具体实施方式中，将三相全桥逆变器功率电路的结温引脚连接至温度检测装置，以对三相全桥逆变器功率电路的结温进行监测。
在本发明的一种具体实施方式中，所述电流采样装置对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流以第一预设时间为采样间隔进行采样。其中，第一时间间隔为10-30ms。
本发明的一种最优选的方法包括：
直流电压源为三相全桥逆变功率单元提供稳定的直流电压；SPWM脉冲输出控制器将驱动信号连接至IGBT驱动部分，通过DSP输出SPWM脉冲控制IGBT的开关；触摸屏控制装置将过通讯线连接SPWM脉冲输出控制器的RS232端口，控制SPWM脉冲输出控制器的开关和占空比大小，同时显示输出电流大小；温度检测装置将IGBT结温引出，实时检测IGBT温度的大小；电流采样装置对输出电流采样，将采样数据传递给SPWM脉冲输出控制器进行处理。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种三相全桥逆变器功率电路的测试系统，其特征在于，该测试系统包括：人机交互装置，所述人机交互装置用于输出通断信号和参数信号；
SPWM脉冲输出控制器，被配置成连接于所述人机交互装置，以接收所述通断信号和参数信号，并将所述通断信号和所述参数信号转换成三相SPWM脉冲信号；且被配置成连接于三相全桥逆变器功率电路的输入端，以输出所述SPWM脉冲信号；
电流采样装置，被配置成连接于所述三相全桥逆变器功率电路的输出端，以对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流进行采样计算；且被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以将采样计算结果反馈至所述SPWM脉冲输出控制器，所述SPWM脉冲输出控制器对所述采样计算结果进行处理并通过所述人机交互装置显示。
2.根据权利要求1所述的三相全桥逆变器功率电路的测试系统，其特征在于，所述人机交互装置包括：触摸屏和控制装置，所述触摸屏被配置成连接于所述控制装置以输出触摸信号和接收显示信号；所述控制装置用于将所述触摸信号转换成所述三相SPWM脉冲信号，被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以接收所述采集结果并输出所述三相SPWM脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的三相全桥逆变器功率电路的测试系统，其特征在于，该测试系统还包括：温度检测装置，所述温度检测装置被配置成连接于所述SPWM脉冲输出控制器，以检测所述SPWM脉冲输出控制器的温度。
4.根据权利要求1所述的三相全桥逆变器功率电路的测试系统，其特征在于，该测试系统还包括：直流电压源，所述直流电压源连接于所述三相全桥逆变器功率电路，以提供所述三相全桥逆变器功率电路的电源电压。
5.根据权利要求1所述的三相全桥逆变器功率电路的测试系统，其特征在于，所述人机交互装置通过通讯线连接于所述SPWM脉冲输出控制器的RS232端口。
6.一种三相全桥逆变器功率电路的测试方法，其特征在于，该测试方法包括：
人机交互装置输出通断信号和参数信号给SPWM脉冲输出控制器；
所述SPWM脉冲输出控制器根据所述通断信号和所述参数信号输出三相SPWM控制信号以驱动三相全桥逆变器功率电路；
电流采样装置对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流进行采样计算，并将采样计算结果反馈至所述SPWM脉冲输出控制器进行处理，将处理结果通过人机交互装置进行显示。
7.根据权利要求6所述的三相全桥逆变器功率电路的测试方法，其特征在于，所述人机交互装置输出的通断信号和参数信号分别对应于所述三相SPWM脉冲信号的脉冲输出的通断和脉冲输出的占空比。
8.根据权利要求6所述的三相全桥逆变器功率电路的测试方法，其特征在于，所述SPWM脉冲输出控制器将所述人机交互装置输出的通断信号和参数信号通过数字信号处理后得到SPWM三相SPWM脉冲信号控制所述三相全桥逆变器功率电路的开关。
9.根据权利要求6所述的三相全桥逆变器功率电路的测试方法，其特征在于，将三相全桥逆变器功率电路的结温引脚连接至温度检测装置，以对三相全桥逆变器功率电路的结温进行监测。
10.根据权利要求6所述的三相全桥逆变器功率电路的测试方法，其特征在于，所述电流采样装置对所述三相全桥逆变器功率电路的输出电流以第一预设时间为采样间隔进行采样。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151223 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |