CN105759191B - 测试方法、通讯基站、新能源发电站、直流电力系统、人工智能机器人、智能家居、智能电动车 - Google Patents
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Abstract
直流电源电路上的二极管的测试方法，被测电路包括一个直流电源（BAT）、待测二极管（D3），待测二极管（D3）的负极与直流电源的高压极相连，硬件基础具有如下特征：包括限流器（FR）、自举模块（ZJMK）、采样模块（CYMK）、开关（K1）、程控模块（CKMK）。通讯基站、新能源发电站、直流电力系统、人工智能机器人、智能家居、智能电动车,具有前叙的测试电路。本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、不易损坏、稳定可靠、可以在直流电源运行的情况下利用直流电源的电能测试‘正极与直流电源的高压极相连的二极管’是否存在断路。
Description
技术领域
本发明属于应用电子领域，具体涉及直流电源电路上的二极管的测试方法。
背景技术
电路运行中的即时自检对于预防电路安全问题的出现具有巨大的意义，现有技术没有对负极与电源高压极相连的二极管的即时测试方法，也就是说当一个二极管的正极与电源高压极相连的情况下如果二极管突然开路(由于击穿、烧毁等)，那么电路难以通过自检电路或程序立即检测到，这对于即时检测电路失效是一个巨大的麻烦。
发明内容
为解决技术背景中叙述的问题，本发明提出了直流电源电路上的二极管的测试方法。本申请中直流电源‘高压极’是指直流电源各个极中‘电压相对较高的极’比如正极，直流电源‘低压极’是指直流电源各个极中‘电压相对较低的极’，比如负极(电源的地)、负电压极(电压为负)。
本发明具有如下技术内容。
1、直流电源电路上的二极管的测试方法，被测电路包括一个直流电源(BAT)、待测二极管(D3)，待测二极管(D3)的负极与直流电源的高压极相连，其特征在于：
硬件基础具有如下特征：包括限流器(FR)、自举模块(ZJMK)、采样模块(CYMK)、开关(K1)、程控模块(CKMK)；
限流器(FR)具有两个阻性连接端，限流器(FR)的两个阻性连接端被连接在电路中时能够起到限制电流的作用；自举模块(ZJMK)具有接地端和自举端，自举模块(ZJMK)的接地端与自举端之间具有感性器件(L1)；限流器(FR)的两个阻性连接端串联在直流电源(BAT)的高压极与待测二极管(D3)的正极的电学通路之中；自举模块(ZJMK)的自举端与待测二极管(D3)的正极相连；开关(K1)的通道串联在自举模块(ZJMK)的接地端和直流电源(BAT)低压极之间的电学通路中，开关(K1)的关断或导通状态能够被程控模块(CKMK)所控制，待测二极管(D3)断开的情况下，开关(K1)的关断与导通状态的切换触发自举模块(ZJMK)的感性器件(L1)的自感效应促使自举端的电压提升并可以高于直流电源(BAT)的高压极的电压值与待测二极管(D3)的导通电压值的和，待测二极管(D3)如果正常则由于待测二极管(D3)的作用使得自举模块(ZJMK)的自举端自举后的电压会迅速下降，直到其电压值等于或小于直流电源(BAT)的高压极的电压值与待测二极管(D3)的导通电压值的和；采样模块(CYMK)能够将自举模块(ZJMK)的自举端的电压值得数据传送给程控模块(CKMK)；
还具有起用于通知使用者测试结果的装置；
程控模块(CKMK)具有如下测试流程：
(1)闭合开关(K1)；
(2)延迟小段时间，以使流经自举模块(ZJMK)的感性器件(L1)的电流平稳，消灭自感效应；
(3)使用采样模块采集并推算待测二极管(D3)的正极的电压值U；
(4)判断U的值是否接近直流电源(BAT)的低压极的电压值；如果判断结果为否则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘测试失败’的消息并结束测试，因为如果判断结果为否则说明测试电路的限流器(FR)或自举电路的感性器件断路或开关(K1)闭合失败；如果判断结果为是则继续测试；
(5)断开开关(K1)；
(6)延迟小段时间，以便于待测二极管(D3)放电；
(7)使用采样模块采集并推算待测二极管(D3)的正极的电压值Q；
(8)判断U的值是否远高于直流电源(BAT)的低压极的电压值与待测二极管的导通电压值得和；如果判断结果为是则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘待测二极管(D3)开路’的消息并结束测试，因为如果判断结果为是则说明自举模块(ZJMK)自举产生的电压不能通过待测二极管(D3)有效载荷；如果判断结果为否则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘待测二极管(D3)未开路’的消息并结束测试；
利用程控模块(CKMK)中的流程测试待测二极管的是否开路。
2、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：限流器(FR)为电阻或发光二极管，开关(K1)为MOS管。
3、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：自举模块(ZJMK)的接地端与自举端之间具有的感性器件(L1)是电感。
4、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：采样模块(CYMK)是由采样电阻构成的。
5、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：自举模块(ZJMK)的接地端与自举端之间具有的感性器件(L1)是电感，自举模块(ZJMK)，还包含第一电容(C1)和第一电阻(R1)，第一电容(C1)的一端与第一电阻(R1)的一端相连，第一电容(C1)不与第一电阻(R1)相连的端与自举端相连，第一电阻(R1)不与第一电容(C1)相连的端与接地端相连。
6、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：还包括第一稳压管(ZD1)，第一稳压管(ZD1)正确的串联在待测二极管(D3)的正极和直流电源(BAT)的低压极之间的电学通路上防止待测二极管(D3)的正极的电压过高，第一稳压管(ZD1)的稳压值大于直流电源(BAT)的高压极与低压极的电压差值，第一稳压管(ZD1)的稳压值小于直流电源(BAT)的高压极与低压极的电压差值的三倍。
7、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：还包括第二稳压管(ZD2)，第二稳压管(ZD2)正确的串联在待测二极管(D3)的负极和直流电源(BAT)的低压极之间的电学通路上起到保护直流电源(BAT)的作用。
8、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：还包括第二电容(C2)，第二电容(C2)正确的串联在待测二极管(D3)的负极和直流电源(BAT)的低压极之间的电学通路上起到滤波作用。
9、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：直流电源(BAT)为燃料电池。
10、如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：通知使用者测试结果的装置为LED灯珠。
11、一种光伏电网系统，具有如技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，并利用测试电路中的程控模块运行测试流程步骤在电网运行的情况下自动测试监控待测试二极管的状况。
12、通讯基站，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
13、新能源发电站，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
14、直流电力系统，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
15、人工智能机器人，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
16、智能家居设备，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
17、智能电动车，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有技术内容1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
技术内容说明及其有益效果。
原理：程控模块(CKMK)通过采样模块(CYMK)获得自举模块(ZJMK)启动自举功能后的自举端的电压值，并使用获得的电压值减去‘直流电源(BAT)的高压极的电压值与待测二极管(D3)的导通电压值的和’的差值可以判断出待测二极管(D3)是否开路。
本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、不易损坏、稳定可靠、可以在直流电源运行的情况下利用直流电源的电能测试‘正极与直流电源的高压极相连的二极管’是否存在断路。
附图说明
图1为实施实例1的示意图,P为公共连接点。
图2为实施实例1的程控模块所具有的测试步骤。
具体实施实例
下面将结合实施实例对本发明进行说明。
实施实例1、如图1所示，直流电源电路上的二极管的测试方法，被测电路包括一个直流电源BAT、待测二极管D3，待测二极管D3的负极与直流电源的高压极相连，其特征在于：包括限流器FR、自举模块ZJMK、采样模块CYMK、开关K1、程控模块CKMK；
限流器FR具有两个阻性连接端，限流器FR的两个阻性连接端被连接在电路中时能够起到限制电流的作用；
自举模块ZJMK具有接地端和自举端，自举模块ZJMK的接地端与自举端之间具有感性器件L1；
限流器FR的两个阻性连接端串联在直流电源BAT的高压极与待测二极管D3的正极的电学通路之中；
自举模块ZJMK的自举端与待测二极管D3的正极相连；
开关K1的通道串联在自举模块ZJMK的接地端和直流电源BAT低压极之间的电学通路中，开关K1的开关通道的关断与导通状态能够被程控模块CKMK所控制，待测二极管D3断开的情况下，开关(K1)的关断或导通状态的切换触发自举模块ZJMK的感性器件L1的自感效应促使自举端的电压提升并可以高于直流电源BAT的高压极的电压值与待测二极管D3的导通电压值的和，待测二极管D3如果正常则由于待测二极管D3的作用使得自举模块ZJMK的自举端自举后的电压会迅速下降，直到其电压值等于或小于直流电源BAT的高压极的电压值与待测二极管D3的导通电压值的和；
采样模块CYMK能够将自举模块ZJMK的自举端的电压值得数据传送给程控模块CKMK。
限流器FR为电阻。
自举模块ZJMK的接地端与自举端之间具有的感性器件L1是电感。
采样模块CYMK是由采样电阻构成的。
自举模块ZJMK的接地端与自举端之间具有的感性器件L1是电感，自举模块ZJMK，还包含第一电容C1和第一电阻R1，第一电容C1的一端与第一电阻R1的一端相连，第一电容C1不与第一电阻R1相连的端与自举端相连，第一电阻R1不与第一电容C1相连的端与接地端相连。
还包括第一稳压管ZD1，第一稳压管ZD1正确的串联在待测二极管(D3)的正极和直流电源BAT的低压极之间的电学通路上防止待测二极管D3的正极的电压过高，第一稳压管ZD1的稳压值大于直流电源BAT的高压极与低压极的电压差值，第一稳压管ZD1的稳压值小于直流电源BAT的高压极与低压极的电压差值的三倍。
还包括第二稳压管ZD2，第二稳压管ZD2正确的串联在待测二极管(D3)的负极和直流电源BAT的低压极之间的电学通路上起到保护直流电源BAT的作用。
还包括第二电容C2，第二电容C2正确的串联在待测二极管(D3)的负极和直流电源BAT的低压极之间的电学通路上起到滤波作用。
直流电源BAT为燃料电池。还具有起用于通知使用者测试结果的装置LED灯珠。
程控模块CKMK是一个单片机；图1中采用模块CYMK的R21与单片机PIC12F510的GP1相连，PIC12F510的GP1的模式为输出模式，输出信号为0时可以作为地点使用从而使采样模块CYMK能够正常工作，采样模块CYMK不工作是GP1、CP2可以设置为输出模式并输出1也可以设置为高阻态，这一做可以节约电能。
图中成对的IN1、IN2、IN3、IN4是连接在一起的，这是符合本领域技术人员制图习惯的。
实施实例1的程控模块CKMK具有如下测试流程：
(1)闭合开关K1；
(2)延迟小段时间，以使流经自举模块ZJMK的感性器件L1的电流平稳，消灭自感效应；
(3)使用采样模块采集并推算待测二极管D3的正极的电压值U；
(4)判断U的值是否接近直流电源BAT的低压极的电压值；如果判断结果为否则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘测试失败‘的消息并结束测试，因为如果判断结果为否则说明测试电路的限流器FR或自举电路的感性器件断路或开关K1闭合失败；如果判断结果为是则继续测试；
(5)断开开关K1；
(6)延迟小段时间，以便于待测二极管D3放电；
(7)使用采样模块采集并推算待测二极管D3的正极的电压值Q；
(8)判断U的值是否远高于直流电源BAT的低压极的电压值与待测二极管的导通电压值得和；如果判断结果为是则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘待测二极管D3开路’的消息并结束测试，因为如果判断结果为是则说明自举模块ZJMK自举产生的电压不能通过待测二极管D3有效载荷；如果判断结果为否则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘待测二极管D3未开路’的消息并结束测试。
图2中X为1秒，Y为500毫秒。
本申请中的所述的‘使用者’可以是人类也可以是自动化设备比如电脑、机械系统、自控的电脑系统、人工智能系统。
实施实例2，通讯基站，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例3、新能源发电站，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例4、直流电力系统，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例5、人工智能机器人，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例6、智能家居设备，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例7、智能电动车，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例8、电子设备，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例9、电力机械，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
实施实例10、不间断电源，具有供电设备，其特征在于：供电设备具有采用实例1所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检二极管。
本说明不详处为现有技术或者公知常识，故不赘述。
Claims (10)
1.直流电源电路上的二极管的测试方法，被测电路包括一个直流电源（BAT）、待测二极管（D3），待测二极管（D3）的负极与直流电源的高压极相连，其特征在于：
硬件基础具有如下特征：包括限流器（FR）、自举模块（ZJMK）、采样模块（CYMK）、开
关（K1）、程控模块（CKMK）；
限流器（FR）具有两个阻性连接端，限流器（FR）的两个阻性连接端被连接在电路中时能够起到限制电流的作用；自举模块（ZJMK）具有接地端和自举端，自举模块（ZJMK）的接地端与自举端之间具有感性器件（L1）； 限流器（FR）的两个阻性连接端串联在直流电源（BAT）的高压极与待测二极管（D3）的正极的电学通路之中； 自举模块（ZJMK）的自举端与待测二极管（D3）的正极相连；开关（K1）的通道串联在自举模块（ZJMK）的接地端和直流电源（BAT）低压极之间的电学通路中，开关（K1）的关断或导通状态能够被程控模块（CKMK）所控制，待测二极管（D3）断开的情况下，开关（K1）的开关通道的关断与导通状态的切换触发自举模块（ZJMK）的感性器件（L1）的自感效应促使自举端的电压提升并可以高于直流电源（BAT）的高压极的电压值与待测二极管（D3）的导通电压值的和，待测二极管（D3）如果正常则由于待测二极管（D3）的作用使得自举模块（ZJMK）的自举端自举后的电压会迅速下降，直到其电压值等于或小于直流电源（BAT）的高压极的电压值与待测二极管（D3）的导通电压值的和；采样模块（CYMK）能够将自举模块（ZJMK）的自举端的电压值得数据传送给程控模块（CKMK）；
还具有起用于通知使用者测试结果的装置；
程控模块（CKMK）具有如下测试流程：
（1）闭合开关（K1）；
（2）延迟小段时间，以使流经自举模块（ZJMK）的感性器件（L1）的电流平稳，
消灭自感效应；
（3）使用采样模块采集并推算待测二极管（D3）的正极的电压值 U；
（4）判断 U 的值是否接近直流电源（BAT）的低压极的电压值；如果判断结果为
否则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出 ‘测试失败’的消息并结束测试，
因为如果判断结果为否则说明测试电路的限流器（FR）或自举电路的感性器件断路或开关
（K1）闭合失败；如果判断结果为是则继续测试；
（5）断开开关（K1）；
（6）延迟小段时间，以便于待测二极管（D3）放电；
（7）使用采样模块采集并推算待测二极管（D3）的正极的电压值 Q；
（8）判断 U 的值是否远高于直流电源（BAT）的低压极的电压值与待测二极管的导通电压值得和；如果判断结果为是则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘待测二极管（D3）开路’的消息并结束测试，因为如果判断结果为是则说明自举模块（ZJMK）自举产生的电压不能通过待测二极管（D3）有效载荷；如果判断结果为否则利用用于通知使用者测试结果的装置对使用者发出‘待测二极管（D3）未开路’的消息并结束测试；利用程控模块（CKMK）中的流程测试待测二极管的是否开路。
2.如权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：限流器（FR）
为电阻或发光二极管，开关（K1）为 MOS 管。
3.如权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：自举模块（ZJMK）的接地端与自举端之间具有的感性器件（L1）是电感，自举模块（ZJMK），还包含第一电容（C1）和第一电阻（R1），第一电容（C1）的一端与第一电阻（R1）的一端相连，第一电容（C1）不与第一电阻（R1）相连的端与自举端相连，第一电阻（R1）不与第一电容（C1）相连的端与接地端相连。
4.如权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法，其特征在于：还包括第一稳压管（ZD1），第一稳压管（ZD1）正确的串联在待测二极管(D3)的正极和直流电源（BAT）的低压极之间的电学通路上防止待测二极管（D3）的正极的电压过高，第一稳压管（ZD1）的稳压值大于直流电源（BAT）的高压极与低压极的电压差值，第一稳压管（ZD1）的稳压值小于直流电源（BAT）的高压极与低压极的电压差值的三倍。
5.通讯基站，具有供电设备，其特征在于：供电设备采用权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检供电设备上的二极管。
6.新能源发电站，具有供电设备，其特征在于：供电设备采用权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检供电设备上的二极管。
7.直流电学设备，具有供电设备，其特征在于：供电设备采用权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检供电设备上的二极管。
8.人工智能机器人，具有供电设备，其特征在于：供电设备采用权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检供电设备上的二极管。
9.智能家居设备，具有供电设备，其特征在于：供电设备采用权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检供电设备上的二极管。
10.智能电动车，具有供电设备，其特征在于：供电设备采用权利要求 1 所述的直流电源电路上的二极管的测试方法自检供电设备上的二极管。
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