CN105932862B - 一种igbt测试用光纤信号控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种IGBT测试用光纤信号控制装置用于检测IGBT模块和IGBT驱动电路，包括：光纤发射器驱动电路、光纤发射器反馈电路、采样电路、显示装置、控制器以及电源模块。本发明一种IGBT测试用光纤信号控制装置，其结构简单，用于检测IGBT模块和IGBT驱动电路，成本低，操作便捷，且检测精准，可靠性高。

Description

一种IGBT测试用光纤信号控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于IGBT测试用光纤信号控制装置，尤其涉及一种用于轨道交通或地铁列车牵引、制动模块测试中的IGBT测试用光纤信号控制装置。

背景技术

轨道交通或地铁列车上的牵引、制动模块是列车牵引系统的重要部件之一。其功性能的完好，是地铁列车安全运行的重要保障。轨道交通或地铁运营公司或其下属的车辆维修公司一般要定期将其单独委外架修或大修。而同时这种牵引、制动模块一般由国外拥有技术和完整的产品研发平台公司，如西门子、庞巴迪、阿尔斯通、三菱、东芝等公司生产和提供。若返厂维修，其时间较长，且价格昂贵。业主一般将其委托国内比较有此方面技术实力的公司进行牵引、制动模块的检修工作，可以节约成本和提高效率。

轨道交通或地铁列车上的牵引、制动模块中设有IGBT模块以及和IGBT模块电连接的IGBT驱动电路。传统的检测工作操作复杂，没有成熟的装置直接对IGBT模块以及IGBT驱动电路进行简单。

故一种结构简单，可靠性高，低成本的于IGBT测试用光纤信号控制装置亟待提出。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了IGBT测试用光纤信号控制装置，其结构简单，成本低，操作便捷，且检测精准，可靠性高。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种IGBT测试用光纤信号控制装置用于检测IGBT模块和IGBT驱动电路，包括：

光纤发射器驱动电路，光纤发射器驱动电路的输入端与控制器电连接，光纤发射器驱动电路的输出端与光纤发射器电连接，用于驱动光纤发射器，光纤发射器与IGBT驱动电路的光纤接收器连接；

光纤发射器反馈电路，光纤发射器反馈电路的输入端与IGBT驱动电路电连接，光纤发射器反馈电路的输出端与控制器电连接；

采样电路，采样电路的输入端与IGBT模块电连接，采样电路的输出端与控制器电连接；

显示装置，与控制器电连接，用于显示检测结果；

控制器，控制器用于给光纤发射器驱动电路提供触发信号，用于将光纤发射器反馈电路的反馈值和采样电路的采样值发送至显示装置进行显示；

电源模块，用于为光纤发射器驱动电路、光纤发射器反馈电路、采样电路以及控制器提供电源。

本发明一种IGBT测试用光纤信号控制装置，其结构简单，用于检测IGBT模块和IGBT驱动电路，成本低，操作便捷，且检测精准，可靠性高。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，IGBT测试用光纤信号控制装置还包括：触发信号手动给定电路，触发信息手动给定电路与光纤发射器驱动电路的输入端电连接，用于手动给光纤发射器驱动电路触发信号。

采用上述优选的方案，触发信息手动给定电路让检测人员可以采用多种触发信号方式，更便于检测的进行。

作为优选的方案，光纤发射器驱动电路包括：第一比较器和运算器，第一比较器的正极与控制器和/或触发信号手动给定电路电连接，第一比较器的负极与标准电压电连接，第一比较器的输出端与运算器的输入端电连接，运算器的输出端与光纤发射器电连接。

采用上述优选的方案，结构简单，成本低，可靠性高。

作为优选的方案，光纤发射器驱动电路还包括驱动信号反馈电路，驱动信号反馈电路包括：第二比较器，第二比较器的正极与运算器的输出端电连接，第二比较器的负极与标准电压电连接，第二比较器的输出端与指示灯电连接。

采用上述优选的方案，结构简单，成本低，可靠性高。

作为优选的方案，采样电路包括：电压采样电路和电流采样电路。

采用上述优选的方案，对IGBT模块进行全方面的采样检测。

作为优选的方案，电压采样电路将采样的电压转换成正向电压，且对该电压进行等比例缩放处理。

采用上述优选的方案，便于显示装置进行显示。

作为优选的方案，显示装置包括：指示灯、电压表以及电流表。

采用上述优选的方案，成本低，采购便捷。

作为优选的方案，IGBT测试用光纤信号控制装置还包括：滤波电路，滤波电路与电源模块电连接，用于对电源模块的输出电压进行滤波处理。

采用上述优选的方案，保证电路的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的IGBT测试用光纤信号控制装置的结构框图。

图2为本发明实施例提供的光纤发射器驱动电路的电路图。

图3为本发明实施例提供的驱动信号反馈电路的电路图。

图4为本发明实施例提供的电压采样电路的电路图。

图5为本发明实施例提供的电流采样电路的电路图。

图6为本发明实施例提供的滤波电路的电路图之一。

图7为本发明实施例提供的滤波电路的电路图之二。

图8为本发明实施例提供的滤波电路的电路图之三。

其中：1IGBT模块、2IGBT驱动电路、3光纤发射器驱动电路、31第一比较器、32运算器、33第二比较器、4光纤发射器反馈电路、5采样电路、51电压采样电路、52电流采样电路、6显示装置、7控制器、8电源模块、9光纤发射器、10触发信号手动给定电路、11滤波电路。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，一种IGBT测试用光纤信号控制装置的其中一些实施例中，

如图1所示，一种IGBT测试用光纤信号控制装置用于检测IGBT模块1和IGBT驱动电路2，IGBT模块1与IGBT驱动电路2电连接，该IGBT测试用光纤信号控制装置包括：8路光纤发射器驱动电路3、8路光纤发射器反馈电路4、采样电路5、显示装置6、控制器7、电源模块8以及触发信号手动给定电路10。

光纤发射器驱动电路3的输入端与控制器7电连接，光纤发射器驱动电路3的输出端与光纤发射器9电连接，用于驱动光纤发射器9，光纤发射器9与IGBT驱动电路2的光纤接收器连接。

光纤发射器反馈电路4的输入端与IGBT驱动电路2电连接，光纤发射器反馈电路4的输出端与控制器7电连接。

采样电路5的输入端与IGBT模块1电连接，采样电路5的输出端与控制器7电连接。采样电路5包括：电压采样电路51和电流采样电路52。

显示装置6与控制器7电连接，用于显示检测结果，显示装置6包括：指示灯、电压表以及电流表。

控制器7用于给光纤发射器驱动电路3提供触发信号，用于将光纤发射器反馈电路4的反馈值和采样电路5的采样值发送至显示装置6进行显示。

电源模块8(图中未示出)用于为光纤发射器驱动电路3、光纤发射器反馈电路4、采样电路5以及控制器7提供电源。

触发信息手动给定电路9与光纤发射器驱动电路3的输入端电连接，用于手动给光纤发射器驱动电路3触发信号。触发信息手动给定电路让检测人员可以采用多种触发信号方式，更便于检测的进行。

如图2所示，光纤发射器驱动电路3包括：第一比较器31和运算器32，第一比较器31的正极与控制器7或触发信息手动给定电路9电连接，第一比较器31的负极与标准电压电连接，第一比较器31的输出端与运算器32的输入端电连接，运算器32的输出端与光纤发射器9电连接。

当控制器7或触发信号手动给定电路10给一个触发信号SW1时，第一比较器31将其与一个标准电压Ref进行比较，若SW1高于Ref，则第一比较器31输出一个高电平信号到运算器32，运算器32输出一个高电平信号DH1，此信号用来驱动一个光纤发射器9，进而触发后级电路。若SW1低于Ref，则运算器32输出一个低电平信号DH1，光纤发射器9不工作。光纤发射器驱动电路3共有8组第一比较器31和运算器32的电路，用来驱动8个光纤发射器9。

如图3所示，光纤发射器驱动电路3还包括驱动信号反馈电路，驱动信号反馈电路包括：第二比较器33，第二比较器33的正极与运算器32的输出端电连接，第二比较器33的负极与标准电压电连接，第二比较器33的输出端与指示灯电连接。

驱动信号反馈电路可以实时检测光纤驱动信号状态。第二比较器33将DH1与一个标准电压Ref进行比较，当DH1高于Ref时，第二比较器33输出一个高电平信号给指示灯LED1；当DH1低于Ref时，输出一个低电平信号给指示灯LED1。当指示灯LED1接收高电平时亮，指示灯LED1接收低电平时灭。

驱动信号反馈电路中总计有8组第二比较器33的电路，用来驱动8个LED指示灯。

如图4所示，电压采样电路51为实时高压回馈检测电路，无论检测到高压电压是正向还是负向，采用反转电路使其电压都转换成正向电压，然后对采样的高压电压进行等比例缩放处理，发送给控制器7后再输出到电压表进行显示。

如图5所示，电流采样电路52中母线电流信号Iin经过电阻的分流后，得到采样电流Iout，发送给控制器7后再输出到电流表进行显示。

本发明一种IGBT测试用光纤信号控制装置的工作过程如下：

光纤发射器驱动电路3通过两种方式接收触发信号，一种是通过触发信号手动给定电路10手动给定，一种是通过控制器7接收上位机软件的控制信号产生触发信号给定。

光纤发射器驱动电路3接收到给定触发信号后产生光纤发射器9给定信号，通过光纤线缆传输到IGBT驱动电路2光纤接收器，光纤接收器在接收到给定信号后控制IGBT模块1的栅级电压信号，从而控制IGBT管的导通和关断，进行IGBT桥式电路的单管测试。

电压采样电路51和电流采样电路52将IGBT模块1的电压、电流信号进行实时采样，等比例缩放后发送至控制器7。

电源模块8给光纤发射器驱动电路3、光纤发射器反馈电路4、IGBT驱动电路2、控制器7、电压采样电路51、电流采样电路52等单元进行供电。控制器7接收光纤发射器反馈电路的反馈值，接收电压、电流采样电路的采样值，控制显示模块6输出检测结果。

本发明一种IGBT测试用光纤信号控制装置，其结构简单，用于检测IGBT模块1和IGBT驱动电路2，成本低，操作便捷，且检测精准，可靠性高。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，IGBT测试用光纤信号控制装置还包括：滤波电路11，滤波电路11与电源模块8电连接，用于对电源模块8的输出电压进行滤波处理。如图6所示，滤波电路11过滤电压为5V；如图7所示，滤波电路11过滤电压为15V；如图8所示，滤波电路11过滤电压为24V。

采用上述优选实施例的方案，保证电路的稳定性。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种IGBT测试用光纤信号控制装置，用于检测IGBT模块和IGBT驱动电路，其特征在于，包括：

光纤发射器驱动电路，所述光纤发射器驱动电路的输入端与控制器电连接，所述光纤发射器驱动电路的输出端与光纤发射器电连接，用于驱动所述光纤发射器，所述光纤发射器与所述IGBT驱动电路的光纤接收器连接；

光纤发射器反馈电路，所述光纤发射器反馈电路的输入端与IGBT驱动电路电连接，所述光纤发射器反馈电路的输出端与控制器电连接；

采样电路，所述采样电路的输入端与所述IGBT模块电连接，所述采样电路的输出端与控制器电连接；

显示装置，与控制器电连接，用于显示检测结果；

控制器，所述控制器用于给所述光纤发射器驱动电路提供触发信号，用于将所述光纤发射器反馈电路的反馈值和所述采样电路的采样值发送至所述显示装置进行显示；

电源模块，用于为所述光纤发射器驱动电路、所述光纤发射器反馈电路、所述采样电路以及所述控制器提供电源；

所述IGBT测试用光纤信号控制装置还包括：触发信号手动给定电路，所述触发信号手动给定电路与所述光纤发射器驱动电路的输入端电连接，用于手动给所述光纤发射器驱动电路触发信号；

所述光纤发射器驱动电路包括：第一比较器和运算器，所述第一比较器的正极与所述控制器和/或所述触发信号手动给定电路电连接，所述第一比较器的负极与标准电压电连接，所述第一比较器的输出端与所述运算器的输入端电连接，所述运算器的输出端与光纤发射器电连接。

2.根据权利要求1所述的IGBT测试用光纤信号控制装置，其特征在于，光纤发射器驱动电路还包括驱动信号反馈电路，所述驱动信号反馈电路包括：第二比较器，所述第二比较器的正极与所述运算器的输出端电连接，所述第二比较器的负极与标准电压电连接，所述第二比较器的输出端与指示灯电连接。

3.根据权利要求1或2所述的IGBT测试用光纤信号控制装置，其特征在于，所述采样电路包括：电压采样电路和电流采样电路。

4.根据权利要求3所述的IGBT测试用光纤信号控制装置，其特征在于，所述电压采样电路将采样的电压转换成正向电压，且对该电压进行等比例缩放处理。

5.根据权利要求4所述的IGBT测试用光纤信号控制装置，其特征在于，所述显示装置包括：指示灯、电压表以及电流表。

6.根据权利要求5所述的IGBT测试用光纤信号控制装置，其特征在于，所述IGBT测试用光纤信号控制装置还包括：滤波电路，所述滤波电路与所述电源模块电连接，用于对所述电源模块的输出电压进行滤波处理。