CN109194163A - 一种三相变流实验控制装置及其实验控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相变流实验控制装置及其实验控制方法，所述实验控制装置包括三相隔离单元、三相保护单元、电信号采样保护单元、三相驱动单元、中央控制单元、电信号采样单元、电容滤波单元、人机交互单元和直流负载单元，三相隔离单元的一端连接在三相电网侧，三相隔离单元的另一端通过交流继电器开关和母线与三相驱动单元连接，该三相驱动单元与电容滤波单元连接，电容滤波单元通过直流继电器开关和母线与直流负载单元连接，电信号采样单元的入端分别连接在三相隔离单元与三相驱动单元之间的母线上以及连接在电容滤波单元与直流负载单元之间的母线上。本发明能同时采集三相交流电压和直流电压，并实现了三相交流与直流电之间的相互转换。
Description
技术领域
本发明属于三相变流电压测量与控制技术领域，尤其涉及一种三相变流实验控制装置及其实验控制方法。
背景技术
目前，常用的三相变流试验装置通常仅含一个IGBT构成的全桥工作电路，需要用户另行选择调压器、隔离变压器、工作电感、滤波电容、控制芯片等外围试验器件。且需要用户使用电缆将所有试验装置进行连接。这要求用户具备较高的专业知识和应用经验且花费额外的时间与精力去选择合适的试验配件。并且存在以下问题：用户选择不匹配的试验配件难以得出试验效果，而且不匹配的实验配件存在安全隐患，不匹配的试验配件占地空间大，也不方便移动，因此，自选配件难以保证连接的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相变流实验控制装置的实验控制方法，本发明能同时采集三相交流电压和直流电压，并实现了三相交流与直流电之间的相互转换，在采样时不用考虑采用电压的共地问题，而且抗干扰性强。为了实现上述目的，本发明采用以下技术效果：
根据本发发明的一个方面，提供了一种三相变流实验控制装置，其特征在于：所述实验装置包括三相隔离单元、三相保护单元、电信号采样保护单元、三相驱动单元、中央控制单元、电信号采样单元、电容滤波单元、人机交互单元和直流负载单元，所述三相隔离单元的一端连接在三相电网侧，所述三相隔离单元的另一端通过交流继电器开关和母线与三相驱动单元连接，该三相驱动单元的输出端与电容滤波单元连接，电容滤波单元通过直流继电器开关和母线与直流负载单元连接，所述电信号采样单元的采集输入端分别连接在三相隔离单元与三相驱动单元之间的母线上以及连接在电容滤波单元与直流负载单元之间的母线上，所述电信号采样单元的输出端分别与中央控制单元和电信号采用保护单元连接，该电信号采样保护单元输出端与三相保护单元的输入端连接，该三相保护单元的控制端与所述中央控制单元连接，该中央控制单元还与所述三相驱动单元的控制端连接，所述三相保护单元的输出端分别与交流继电器开关的控制端和直流继电器开关的控制端连接。
优选的，所述电信号采样单元包括至少一个直流电压采集单元和若干个交流电压采集单元，所述电信号采样保护单元包括若干路电压比较器和若干路电压判别电路，所述直流电压采集单元的采集输入端连接在电容滤波单元与电容滤波单元之间的母线上，所述交流电压采集单元的采集输入端连接在三相隔离单元与三相驱动单元之间的母线上，所述交流电压采集单元的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接，所述直流电压采集单元的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入单元连接，所述电压比较器的输出端和所述中央控制单元的判别控制输出分别与所述电压判别电路的输入端连接，所述电压判别电路的输出端通过三相保护单元分别连接在三相隔离单元与三相驱动单元之间的交流继电器开关上以及电容滤波单元与直流负载单元之间的直流继电器开关上，所述中央控制单元的输出控制端与所述驱动单元的输入控制端连接。
上述方案进一步优选的，所述电压判别电路包括锁存电路、锁存显示电路和一个逻辑控制门电路，所述交流电压采集单元的输出端和直流电压采集单元分别通过电压比较器与锁存电路连接，该锁存电路的输出端分别与所述锁存显示电路的输入端和逻辑控制门电路的输入端连接，所述逻辑控制门电路的输出端通过三相保护单元分别交流继电器的控制端和直流继电器的控制端连接。
上述方案进一步优选的，每一个交流电压采集单元包括一个独立供电电源、一个交流前级采样电路、一个交流隔离变换电路和一个交流后级变换电路，所述独立供电电源的电源输出端分别与所述交流前级采样电路的电源端连接，所述交流前级采样电路的采样输入端连接在三相隔离单元与三相驱动单元之间的母线上，所述交流前级采样电路的输出端通过交流隔离变换电路与所述交流后级变换电路的输入端连接，该交流后级变换电路的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接；所述直流电压采集单元包括直流供电电源、逻辑供电电源、直流前级采样电路、直流隔离变换电路和直流后级变换电路，所述直流前级采样电路的采样输入端连接在电容滤波单元与直流负载单元之间的母线上，所述直流前级采样电路的输出端通过直流隔离变换电路与所述直流后级变换电路的输入端连接，该直流后级变换电路的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接；所述直流供电电源的电源输出端与直流前级采样电路的电源端连接，所述逻辑供电电源的电源输出端分别与所述直流隔离变换电路的电源端、交流隔离变换电路的电源端、直流后级变换电路的电源端、交流后级变换电路的电源端和中央控制单元的电源端连接。
上述方案进一步优选的，所述三相隔离单元包括三相接触器、三相调压器、三相隔离变压器和三相电感，所述三相接触器的一端连接在三相电网侧，该三相接触器的另一端通过三相调压器、三相隔离变压器和三相电感连接，该三相电感通过交流继电器开关与所述三相驱动单元连接。
上述方案进一步优选的，所述三相保护单元包括二输入与非门、三极管、保护继电器，所述二输入与非门的输入端分别与所述逻辑控制门电路的输出端和中央控制器的输出端连接，所述二输入与非门输出端与三极管的基极连接，所述三极管的集电极与保护继电器的线圈串联，所述三极管的发射极与地连接，所述保护继电器的触点分别与交流继电器和直流继电器连接。
根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种三相变流实验控制装置的实验方法，包括将交流电源转换成直流电源的步骤和将直流电源转换成交流电源的步骤，具体包括如下步骤：
当需要将交流电源转换为直流电源时，通过人机交互单元选择交流转直流指令，人机交互单元向中央控制单元发出交流转直流指令，中央控制单元将执行交流转直流控制的控制指令，此时三相电网侧接入三相电源并依次输入三相隔离单元和三相驱动单元，并输出一个用户设定的目标电压值，调节进入三相驱动单元的电压并进行交流转直流变换，再经过电容滤波滤波后输出直流电源给直流负载单元，从而完成交流电压转换成直流电压；
当需要将交流电源转换为直流电源时，通过人机交互单元选择直流转交流指令，完成人机交互单元向中央控制单元发出交流转直流指令，中央控制单元将执行直流转交流的控制指令，此时直流负载单元为一个蓄电池或者光伏板，使直流负载单元输出的直流电源经电容滤波单元滤波后，该电容滤波单元输出的直流电压送入三相驱动单元进逆变变换，将逆变输出的电压送入三相隔离单元进行升压变换后接入三相电网侧。
上述方案进一步优选的，调节进入三相驱动单元的电压并进行交流转直流变换的变换步骤包括：
步骤10：用户设定一个目标电压值，将采集到的交流侧电压信号进行电压矢量变换并获取定向角；
步骤11：对交流侧电流进行电流矢量变换，然后将变换后的矢量值输入三相驱动单元4进行直流调节，三相驱动单元对设定的目标电压值与实际采样值进行PI调节，输出的PI调节值进行d轴与q轴电流的调节输出控制量；
步骤12：将d轴与q轴电流调节输出的控制量进行2/3变换后转换合成SVPWM调制波后用于控制三相驱动单元工作状态，进而调节输出电压；
步骤13：将采集到的交流侧电压信号进行电压矢量变换后输出的电压与设定的目标电压值进行比较，判断电压电流是否处于安全范围，进而向三相保护单元出报警信号，同时中央控制单元将集到的交流侧电压信号以数值的形式显示在人机交互单元上。
上述方案进一步优选的，所述电容滤波单元输出的直流电压送入三相驱动单元进逆变变换包括如下步骤：
步骤20：用户设定一个目标电流值，将采集到的交流侧电流信号进行电压矢量变换并获取定向角；
步骤21：对交流侧电流进行电流矢量变换，然后将变换后的矢量值输入三相驱动单元进行直流调节，三相驱动单元对设定的目标电压值与实际采样值进行PI调节，输出的PI调节值进行d轴与q轴电流的调节输出控制量；
步骤22：将d轴与q轴电流调节的输出控制量进行2/3变换后转换合成SVPWM调制波，用于控制三相驱动单元工作状态，进而调节输出电压；
步骤23：将采集到的交流侧电流信号进行电压矢量变换后输出的电压与设定的目标电压值进行比较，判断电压电流是否处于安全范围，进而向三相保护单元出报警信号，同时中央控制单元将集到的交流侧电压信号以数值的形式显示在人机交互单元上。
综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
(1)、本发明将本发明的实验装置实现了三相交流与直流电之间的相互转换，进行变流实验工作时所需的辅助设备组合到一起进行连接；本发明采用多种过压、过流、过温保护机制，保证设备的使用安全和使用者的人身安全，在用到多套变流器的情况下，可将多套设备并联使用，组合成更为复杂的电能转换系统，以提高连接的可靠性，保护设备使用人员的用电安全，使用人员无需另外寻找辅助设备，可以快速搭建起试验环境，节约时间提高工作效率。
(2)、在本发明中，由于各个通道电源相互隔离，所以在采样时不用考虑采用电压的共地问题，抗干扰性强，可同时采集三相交流电压和直流电压。本发明能够实现灵活地配置电压采样通道数量，有效增强了采样设备的扩展性，并将采集的电压或电流信号输入DSP处理器进行运算分析，DSP处理器输出PWM脉冲信号对驱动单元进行控制，线性好，控制灵活。
附图说明
图1是本发明的一种三相变流实验控制装置的原理图；
图2是本发明的三相隔离单元的电路原理图；
图3是本发明的三相驱动单元的电路原理图；
图4是本发明的电信号采样保护单元和电信号采样单元的连接原理图；
图5是本发明的电信号采样单元的电路原理图；
图6是本发明的电信号采样保护单元的原理图；
图7是本发明的交流电压采集单元的电路原理图；
图8是本发明的直流电压采集单元的电路原理图；
图9是本发明的三相保护单元的电路原理图；
图10是本发明的逻辑门控制电路的第一实施电路原理图；
图11是本发明的逻辑门控制电路的第二实施例电路原理图；
图12是本发明的三相交流电转换为直流电的流程图；
图13是本发明的直流电转换为三相交流电的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
如图1所示，根据本发发明的一个方面，提供了一种三相变流实验控制装置，所述实验装置包括三相隔离单元1、三相保护单元2、电信号采样保护单元3、三相驱动单元4、中央控制单元5、电信号采样单元6、电容滤波单元7、人机交互单元8和直流负载单元9，所述三相隔离单元1的一端连接在三相电网侧，所述三相隔离单元1的另一端通过交流继电器开关和母线与三相驱动单元4连接，该三相驱动单元4的输出端与电容滤波单元7连接，电容滤波单元7通过直流继电器开关和母线与直流负载单元9连接，所述电信号采样单元6的采集输入端分别连接在三相隔离单元1与三相驱动单元6之间的母线上以及连接在电容滤波单元7与直流负载单元9之间的母线上，所述电信号采样单元6的输出端分别与中央控制单元5和电信号采用保护单元3连接，该电信号采样保护单元3输出端与三相保护单元2的输入端连接，该三相保护单元2的控制端与所述中央控制单元5连接，该中央控制单元5还与所述三相驱动单元4的控制端连接，所述三相保护单元2的输出端分别与交流继电器开关的控制端和直流继电器开关的控制端连接。
在本发明中，如图2所示，所述三相隔离单元1包括三相接触器、三相调压器、三相隔离变压器和三相电感，所述三相接触器的一端连接在三相电网侧，该三相接触器的另一端通过三相调压器、三相隔离变压器和三相电感连接，该三相电感通过交流继电器开关与所述三相驱动单元连接，由取自三相电网侧的380V交流电分别接入三相接触器的L1、L2、L3三个接线端子，该线路进入一个三相接触器，三相接触器起到控制作用，用于开启与关闭三相电源，三相电源经三相接触器输出至三相调压器，三相调压器是由三个动圈式自耦调压器安装在同一底座上形成，它通过一个在同一铁芯上自身短路的动线圈，沿铁芯柱上下移动，以改变匝数比来调节电压，可将380V交流电输入电压调节到0～380V交流电任一值。三相调压器输出的电源接入一个三相隔离变压器，三相隔离变压器一方面隔离了电网电压和用户使用电压保障用电安全，另一方面避免调节三相调压器时造成的三相调压器后端电感量不一致的问题，三相电源从三相隔离变压器输出并接入一个三相电感，该三相电感一方面起到滤波作用，一方面用于升压储能，该三相电感与其后方需要接入的三相驱动单元4构成一个升压电路，所述三相驱动单元4采用为6个IGBT功率管组成的桥臂驱动单元，如图3所示，6个IGBT功率管构成一个BOOST升压电路，经过三相电感后，输出U、V、W三个接线端子用于接入由6个IGBT功率管构构成的三相驱动单元4,所述中央控制单元5为DSP处理器，6个IGBT功率管组成的桥臂受到中央控制单元(DSP处理器)的控制，所述电信号采样单元6采集的电压信号送入DSP处理器进行运行算，经过运算后DSP处理器将输出一个调制波用于控制6个IGBT功率管组成的桥臂，从而控制三相交流电流接入直流负载单元的电流，中央控制单元通过控制该6个IGBT功率管的开关顺序，从而实现三相交流电转换为直流电或直流电转化为交流电，并调节直流电或交流电输出的电压，从而使三相驱动单元的输出直流电端子+DC和-DC输出的电压经压电容滤波单元7滤波后输出给直流负载单元9进行充电等。所述直流负载单元9可以是蓄电池、太阳能光伏板、直流适配器，并在交流侧接入三相隔离单元后接入电网；电信号采样单元6分为交流侧电信号采集和直流侧电信号采集，交流侧电信号采集主要采集交流电压信号Uuv、Uuw、Uvw交流电流信号Iu、Iv、Iw；直流侧电信号采集主要是Udc、电流信号Idc，电信号采样单元将这些信号进行调理成0～3V的电压后，输入中央控制单元5。
在本发明中，如图1、图4、图5和图6所示，所述电信号采样单元6包括至少一个直流电压采集单元和若干个交流电压采集单元，所述电信号采样保护单元3包括若干路电压比较器和若干路电压判别电路，所述直流电压采集单元的采集输入端连接在电容滤波单元7与电容滤波单元9之间的母线上，所述交流电压采集单元的采集输入端连接在三相隔离单元1与三相驱动单元6之间的母线上，所述交流电压采集单元的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接，所述直流电压采集单元的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入单元连接，所述电压比较器的输出端和所述中央控制单元的判别控制输出分别与所述电压判别电路的输入端连接，所述电压判别电路的输出端通过三相保护单元2分别连接在三相隔离单元1与三相驱动单元6之间的交流继电器开关上以及电容滤波单元7与直流负载单元9之间的直流继电器开关上，所述中央控制单元的输出控制端与所述驱动单元的输入控制端连接；所述电压判别电路包括锁存电路、锁存显示电路和一个逻辑控制门电路，如图6所示。所述交流电压采集单元的输出端和直流电压采集单元分别通过电压比较器与锁存电路连接，该锁存电路的输出端分别与所述锁存显示电路的输入端和逻辑控制门电路的输入端连接，所述逻辑控制门电路的输出端通过三相保护单元2分别交流继电器的控制端和直流继电器的控制端连接，在本发明中，如图5所示，每一个交流电压采集单元包括一个独立供电电源、一个交流前级采样电路、一个交流隔离变换电路和一个交流后级变换电路，所述独立供电电源的电源输出端分别与所述交流前级采样电路的电源端连接，所述交流前级采样电路的采样输入端连接在三相隔离单元1与三相驱动单元6之间的母线上，所述交流前级采样电路的输出端通过交流隔离变换电路与所述交流后级变换电路的输入端连接，该交流后级变换电路的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接；所述直流电压采集单元包括直流供电电源、逻辑供电电源、直流前级采样电路、直流隔离变换电路和直流后级变换电路，如图4所示，所述直流前级采样电路的采样输入端连接在电容滤波单元7与直流负载单元9之间的母线上，所述直流前级采样电路的输出端通过直流隔离变换电路与所述直流后级变换电路的输入端连接，该直流后级变换电路的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接；所述直流供电电源的电源输出端与直流前级采样电路的电源端连接，所述逻辑供电电源的电源输出端分别与所述直流隔离变换电路的电源端、交流隔离变换电路的电源端、直流后级变换电路的电源端、交流后级变换电路的电源端和中央控制单元的电源端连接。在本发明中，如图5所示，所述逻辑供电电源的电源输出端(三个电源输出端VCC1、VCC2和VCC3)分别与所述直流隔离变换电路的电源端VCC1、交流隔离变换电路的电源端VCC1、直流后级变换电路的电源端VCC2、交流后级变换电路的电源端VCC2和中央控制单元的电源端VCC3连接；由于交流电压采集单元都采用一个独立供电电源，以及交流交流后级变换电路采用了另外一个逻辑供电电源进行供电，隔离前与隔离后的电路采用相互独立的电源，从而将第1个交流电压采集单元至第N个交流电压采集单元的各个通道电源进行相互隔离，所以在采样时不用考虑采用电压的共地问题。在本发明中，如图7所示，所述交流前级采样电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、第一运算放大器U1和第二运算放大器U2，所述交流后级变换电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R1f、第三运算放大器U3和第四运算放大器U4，所述交流隔离变换电路包括霍尔传感器U5，该霍尔传感器采用的型号为LV25_P霍尔电压传感器，所述电阻R1的一端和电阻R2的一端分别连接在三相隔离单元1与三相驱动单元6之间的母线上，该电阻R1的另一端分别与所述第一运算放大器U1的正极输入端和电阻R3的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与述述第一运算放大器U1的负极输入端和电阻R4的一端连接，所述第一运算放大器U1的输出端分别与电阻R4的另一端和电阻R5的一端连接，该电阻R5的另一端与所述第二运算放大器U2的正极输入端连接，该第二运算放大器U2的输出端分别与电阻R6的一端和第二运算放大器U2的负极输入端连接，该电阻R6的另一端与所述霍尔传感器U5的信号输入端连接，所述霍尔传感器U5的信号输出端分别与电阻R7的一端和电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端分别与第三运算放大器U3的负极输入端、电阻R9的一端和电阻R10的一端连接，该电阻R10的另一端与所述逻辑供电电源的参考输出端连接，所述第三运算放大器U3的输出端分别与电阻R9的另一端和电阻R11的一端连接，该电阻R11的另一端分别与所述第四运算放大器U4的负极输入端和电阻R1f的一端连接，该第四运算放大器U4的采样输出端out分别与电阻R1f的另一端、中央控制单元的采集输入端和对应的电压比较器的正极输入端(采集输出端Vout1～采集输出端VoutN之间进行连接)连接，使得第四运算放大器U4最终采集输出端out的直流电压为0～3V，用于输入至中央控制单元(DSP处理器)进行运行算以及输入至图6中电压比较器的正极输入端(Vout1～VoutN的其中任何一路进行信号判别，所述电阻R3的另一端、电阻R7的另一端、第三运算放大器U3的正极输入端和第四运算放大器U4的负极输入端与地连接，在发明中，采用3个交流电压采集单元分别连接在三相隔离单元1与三相驱动单元6之间的母线上的U、V、W三个交流接线端子上，其中每个单元的电阻R1分别连接在三个交流接线端子上，电阻R2连接在零线上，由第一运算放大器U1和第二运算放大器U2分别组成差分电路和电压跟随电路组成，所述第一运算放大器U1将交流隔离单元输出的电压进行缩减，缩减比例为R1/R3倍，且R1＝R2，R3＝R4，其中，R1、R2、R3和R4分别为电阻R1至电阻R4的阻值，所述第二运算放大器U2作为电压跟随器用于提高第一运算放大器U1输出电压信号的驱动能力，电阻R6作为配置电阻，用于将第二运算放大器U2输出的电压信号转换为电流信号输入霍尔传感器U5内，从而完成对采样电压进行衰减后驱动霍尔传感器U5，霍尔传感器U5的次级输出电流通过电阻R7转换为电压信号，再经过由第三运算放大器U3组成的加法器将逻辑供电电源输出的参考电压信号Vf进行提升，Vf为一个精密的且电压值大小为1.5V的直流参考电压，所述独立供电电源和逻辑供电电源分别输出的电压为+15V、-15V、+3V、+5V和+1.5V，然后连接至由第四运算放大器U4组成的比例运算放大器，其中，独立供电电源的电源输出端分别与第一运算放大器U1和第二运算放大器U2的电源端连接(未图示)，所述逻辑供电电源的电源输出端分别与霍尔传感器U5的电源输入端、第三运算放大器U3的电源输入端和第四运算放大器U4的电源输入端连接，从而使所述霍尔传感器U5将电流信号转换为电压信号并进行提升，以便进行后续调理，使得第四运算放大器U4最终输出的直流电压为0～3V，用于输入至中央控制单元(DSP处理器)进行运行算以及接入电压判别电路中的电压比较器中进行判别和保护处理，中央控制单元(DSP处理器)根据运算的结果，进行调整驱动单元的输出电流。因此，多个通道的交流电压采集单元的前后级之间形成了一个独立的隔离采样通道，而且电源相互隔离，因此，可根据需要进行选取电压采集的通道数，每个通道之间的相互隔离，不产生干扰。每一个交流电压采集单元采用了一个独立供电电源、一个交流前级采样电路、一个交流隔离变换电路和一个交流后级变换电路，从而完成电网中的直流逆变的直流-交流或者交流-直流的整流过程，检测时不受到相间信号干扰，而且隔离性好。在本发明中，如图8所示，所述直流前级采样电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、第五运算放大器U6和第六运算放大器U7，所述直流后级变换电路包括电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R2f、第七运算放大器U8和第八运算放大器U9，所述直流隔离变换电路包括霍尔传感器U10，所述电阻R12的一端和电阻R13的一端分别连接在电容滤波单元7与直流负载单元9之间的母线上，该电阻R12的另一端分别与所述第五运算放大器U6的正极输入端和电阻R14的一端连接，所述电阻R13的另一端分别与述述第五运算放大器U6的负极输入端和电阻R15的一端连接，所述第五运算放大器U6的输出端分别与电阻R15的另一端和电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与所述第六运算放大器U7的正极输入端连接，该第六运算放大器U7的输出端分别与电阻R17的一端和第六运算放大器U7的负极输入端连接，该电阻R17的另一端与所述霍尔传感器U10的信号输入端连接，所述霍尔传感器U10的信号输出端分别与电阻R18的一端和电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端分别与第七运算放大器U8的负极输入端、电阻R20的一端和电阻R21的一端连接，该电阻R21的另一端与所述逻辑供电电源的参考输出端连接，所述第七运算放大器U8的输出端分别与电阻R20的另一端和电阻R22的一端连接，该电阻R22的另一端分别与电阻R2f的一端和第八运算放大器U9的负极输入端连接，该第八运算放大器U9的输出端分别与电阻R2f的另一端、中央控制单元的采集输入端和连接，该第八运算放大器U9的采样输出端out分别与电阻R2f的另一端、中央控制单元的采集输入端和对应的电压比较器的正极输入端(采集输出端Voutd，如图6所示)连接，所述电阻R14的另一端、电阻R18的另一端、第七运算放大器U8的正极输入端和第八运算放大器U9的正极输入端与地连接。在本发明中，所述电阻R12和电阻R13分别驱动单元的输出直流电端子-DC和+DC上，因此，由第五运算放大器U6和第六运算放大器U7分别组成差分电路和电压跟随电路组成，所述第五运算放大器U6将驱动单元的输出的电压或电流进行缩减，缩减比例为R12/R14倍，且R12＝R13，R14＝R15，其中，R12、R13、R14和R15分别为电阻R12至电阻R15的阻值，所述第六运算放大器U7作为电压跟随器用于提高第五运算放大器U6输出电压信号的驱动能力，电阻R17作为配置电阻，用于将第六运算放大器U7输出的电压信号转换为电流信号并输入霍尔传感器U10内，从而完成对采样电压进行衰减后驱动霍尔传感器U10，霍尔传感器U10的次级输出电流通过电阻R18转换为电压信号，再经过由第七运算放大器U8组成的加法器将逻辑供电电源输出的参考电压信号Vf1(+1.5V左右的直流电压)进行提升，所述逻辑供电电源分别输出的电压为+15V、-15V、+3V、+5V和+1.5V，然后连接至由第八运算放大器U9组成的比例运算放大器，其中，直流供电电源DC的电源输出端分别与第五运算放大器U6和第六运算放大器U7连接，所述逻辑供电电源的电源输出端分别与霍尔传感器U10的电源输入端、第七运算放大器U8的电源输入端和第八运算放大器U9的电源输入端连接，从而时所述霍尔传感器U10将电流信号转换为电压信号并进行提升，以便进行后续调理，使得第八运算放大器U9最终采集输出端out的直流电压为0～3V，用于输入至中央控制单元(DSP处理器)进行运行算以及输入至图6中电压比较器的正极输入端Voutd中进行信号判别(第一路电压比较器作为直流电压信号输入，第二路电压比较器至第N路电压比较器为交流电压信号输入)，中央控制单元(DSP处理器)根据运算的结果，进行调整三相驱动单元4的输出电流。
在本发明中，结合图6和图9，所述三相保护单元2包括二输入与非门Usb、三极管Q1、保护继电器Jsb，所述二输入与非门Usb的输入端分别与所述逻辑控制门电路的输出端和中央控制器的的输出端连接，所述二输入与非门Usb输出端与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与保护继电器Jsb的线圈串联，所述三极管Q1的发射极与地连接，所述保护继电器Jsb的触点分别与交流继电器和直流继电器连接，所述三相保护单元2一方面接收来自电信号采样单元6的硬件报警信号Dout_r，另一方面接收来自中央控制单元5的软件报警信号Dout_rs，接收到任一报警信号(当Dout_r和Dout_rs均为高电平时)，三相保护单元2都会通过保护继电器Jsb关闭交流侧三相电和直流侧电源，保护继电器Jsb分别接+5V导通时，保护继电器Jsb的触点闭合将+24V电压接入交流继电器和直流继电器使其闭合进行控制交流侧三相电和直流侧电源，使三相隔离单元1与三相驱动单元4通过交流继电器接通，(所述交流继电器和直流继电器均为24V驱动线圈)电容滤波单元7与直流负载单元9通过直流继电器接通，从而保护人员及设备安全。
在本发明中，结合图4、图6和图10所示，所述逻辑门控制电路包括多路相互叠加的逻辑输入电路和一路放大输出电路，上一路逻辑输入电路的输出端与下一路逻辑输入电路的输出端依次叠加后输出至所述放大电路的输入端，所述逻辑输入电路的数量为两路、三路或四路以上，所述逻辑输入电路的数量为两路时，逻辑输入电路由二输入与门Us1、二输入与门Us2和二输入与门Us3组成，所述放大输出电路由电阻Rs1、电阻Rs2、电阻Rs3、电阻Rs4、电阻Rs5、三极管QS1和三极管QS2组成，二输入与门Us1和二输入与门Us2的输入端分别接图6中锁存电路(采用RS锁存触发电路)的输出端(SOC1～SOCn)，每一路二输入与门的输入端对应一路锁存电路的输出端SOCn，当采样电压都没有超过设定值时，图6中的电压比较电路输出高电平时，锁存电路输出端输出高电平，二输入与门Us1和二输入与门Us2的输出端输出高电平，则二输入与门Us3输出高电平，经过三极管QS1和三极管QS2输出的硬件报警信号Dout_r为高电平。若此时图9中二输入与非门Usb输入端的软件报警Dout_rs处于正常状态，则也输出高电平。与非门Usb输出低电平时，继电器Jsb线圈不吸合，所述继电器Jsb为常闭继电器，当继电器Jsb线圈不吸合时，交流继电器和直流继电器接收到24V电源驱动而吸合，此时变流器交流母线和直流母线接通，正常运行。当任一路采样电压超出设定值时，图6中对应的电压比较电路输出一个低电平，其后端的锁存电路会输出一个低电平，若此时采样电压回复到设定值一下，锁存电路仍是输出低电平，直到锁存电路接收到复位信号为止，任一锁存电路输出一个低电平，经过二输入与门Us1、二输入与门Us2后，再经过二输入与门Us3会输出一个低电平。此时硬件报警信号输出低电平，经过图9的二输入与非门Usb后，则与非门Usb输出一个高电平，继电器Jsb吸合，交流继电器J和直流继电器Z接收不到24V驱动电源，交流继电器J和直流继电器Z断开。此时交流母线和直流母线断开，起到保护作用。同理，结合图4、图6和图11所示，所述逻辑输入电路的数量为三路时，逻辑输入电路由二输入与门Us11、二输入与门Us21、二输入与门Us31、二输入与门Us41和二输入与门Us31组成，每一路二输入与门的输入端对应一路锁存电路的输出端SOCn，图6中的电压比较器输出高电平时，锁存电路的输出端(SOC1～SOCn，该实施例中有六路锁存信号输出)输出高电平，二输入与门Us11、二输入与门Us21和、二输入与门Us31的输出端输出也为高电平，则二输入与门Us4输出高电平至二输入与门Us5后，二输入与门Us5也输出高电平，经过三极管QS1和三极管QS2输出的硬件报警信号Dout-r为高电平，若此时图9中二输入与非门Usb输入端的软件报警Dout_rs处于正常状态，则也输出高电平。与非门Usb输出低电平时，继电器Jsb线圈不吸合，所述继电器Jsb为常闭继电器，当继电器Jsb线圈不吸合时，交流继电器和直流继电器接收到24V电源驱动而吸合，此时变流器交流母线和直流母线接通，正常运行。
在本发明中，结合图1、图12和图13所示，根据本发明的另一个方面，还提供了一种三相变流实验控制装置的实验控制方法，包括将交流电源转换成直流电源的步骤和将直流电源转换成交流电源的步骤，具体包括如下步骤：当需要将交流电源转换为直流电源时，通过人机交互单元8选择交流转直流指令，人机交互单元8向中央控制单元5发出交流转直流指令，中央控制单元5将执行交流转直流控制的控制指令，此时三相电网侧接入三相电源并依次输入三相隔离单元和三相驱动单元，并输出一个用户设定的目标电压值，调节进入三相驱动单元4的电压并进行交流转直流变换，再经过电容滤波单元7滤波后输出直流电源给直流负载单元9，从而完成交流电压转换成直流电压；如图12所示，调节进入三相驱动单元4的电压并进行交流转直流变换的变换步骤包括：
步骤10：用户设定一个目标电压值，将采集到的交流侧电压信号进行电压矢量变换并获取定向角；
步骤11：对交流侧电流进行电流矢量变换，然后将变换后的矢量值输入三相驱动单元4进行直流调节，三相驱动单元4对设定的目标电压值与实际采样值进行PI调节，输出的PI调节值进行d轴与q轴电流的调节输出控制量，即可输出一个期望的电流值；
步骤12：将d轴与q轴电流调节输出的控制量进行2/3变换后转换合成SVPWM调制波后用于控制三相驱动单元4工作状态，进而调节输出电压；
步骤13：将采集到的交流侧电压信号进行电压矢量变换后输出的电压(将采集到的交流侧电压信号进行矢量变换所得的信号)与设定的目标电压值进行比较，判断电压电流是否处于安全范围，进而向三相保护单元2出报警信号，同时中央控制单元将集到的交流侧电压信号以数值的形式显示在人机交互单元8上。
当需要将交流电源转换为直流电源时，通过人机交互单元8选择直流转交流指令，完成人机交互单元8向中央控制单元5发出交流转直流指令，中央控制单元5将执行直流转交流的控制指令，此时直流负载单元9为一个蓄电池或者光伏板，使直流负载单元9输出的直流电源经电容滤波单元7滤波后，该电容滤波单元7输出的直流电压送入三相驱动单元进逆变变换，将逆变输出的电压送入三相隔离单元进行升压变换后接入三相电网侧；如图13所示，所述电容滤波单元7输出的直流电压送入三相驱动单元进逆变变换包括如下步骤：
步骤20：用户设定一个目标电流值，将采集到的交流侧电流信号进行电压矢量变换并获取定向角；
步骤21：对交流侧电流进行电流矢量变换，然后将变换后的矢量值输入三相驱动单元4进行直流调节，三相驱动单元4对设定的目标电压值与实际采样值进行PI调节，输出的PI调节值进行d轴与q轴电流的调节输出控制量，即可输出一个期望的三相电流值；
步骤22：将d轴与q轴电流调节的输出控制量进行2/3变换后转换合成SVPWM调制波，用于控制三相驱动单元4工作状态，进而调节输出电压；
步骤23：将采集到的交流侧电流信号进行电压矢量变换后输出的电压(将采集到的变换后输出的交流侧电压信号)与设定的目标电压值进行比较，判断电压电流是否处于安全范围，进而向三相保护单元2出报警信号，同时中央控制单元将集到的交流侧电压信号以数值的形式显示在人机交互单元8上；用户给定值处给予一个流出变流器的电流值，经过中央控制单元(DSP处理器)运算后将输出一个调制波用于控制如图3中的6个桥臂，从而控制变流器流入电网的电流。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种三相变流实验控制装置，其特征在于：所述实验装置包括三相隔离单元(1)、三相保护单元(2)、电信号采样保护单元(3)、三相驱动单元(4)、中央控制单元(5)、电信号采样单元(6)、电容滤波单元(7)、人机交互单元(8)和直流负载单元(9)，所述三相隔离单元(1)的一端连接在三相电网侧，所述三相隔离单元(1)的另一端通过交流继电器开关和母线与三相驱动单元(4)连接，该三相驱动单元(4)的输出端与电容滤波单元(7)连接，电容滤波单元(7)通过直流继电器开关和母线与直流负载单元(9)连接，所述电信号采样单元(6)的采集输入端分别连接在三相隔离单元(1)与三相驱动单元(6)之间的母线上以及连接在电容滤波单元(7)与直流负载单元(9)之间的母线上，所述电信号采样单元(6)的输出端分别与中央控制单元(5)和电信号采用保护单元(3)连接，该电信号采样保护单元(3)输出端与三相保护单元(2)的输入端连接，该三相保护单元(2)的控制端与所述中央控制单元(5)连接，该中央控制单元(5)还与所述三相驱动单元(4)的控制端连接，所述三相保护单元(2)的输出端分别与交流继电器开关的控制端和直流继电器开关的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种三相变流实验控制装置，其特征在于：所述电信号采样单元(6)包括至少一个直流电压采集单元和若干个交流电压采集单元，所述电信号采样保护单元(3)包括若干路电压比较器和若干路电压判别电路，所述直流电压采集单元的采集输入端连接在电容滤波单元(7)与电容滤波单元(9)之间的母线上，所述交流电压采集单元的采集输入端连接在三相隔离单元(1)与三相驱动单元(6)之间的母线上，所述交流电压采集单元的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接，所述直流电压采集单元的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入单元连接，所述电压比较器的输出端和所述中央控制单元的判别控制输出分别与所述电压判别电路的输入端连接，所述电压判别电路的输出端通过三相保护单元(2)分别连接在三相隔离单元(1)与三相驱动单元(6)之间的交流继电器开关上以及电容滤波单元(7)与直流负载单元(9)之间的直流继电器开关上，所述中央控制单元的输出控制端与所述驱动单元的输入控制端连接。
3.根据权利要求2所述的一种三相变流实验控制装置，其特征在于：所述电压判别电路包括锁存电路、锁存显示电路和一个逻辑控制门电路，所述交流电压采集单元的输出端和直流电压采集单元分别通过电压比较器与锁存电路连接，该锁存电路的输出端分别与所述锁存显示电路的输入端和逻辑控制门电路的输入端连接，所述逻辑控制门电路的输出端通过三相保护单元(2)分别交流继电器的控制端和直流继电器的控制端连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种三相变流实验控制装置，其特征在于：每一个交流电压采集单元包括一个独立供电电源、一个交流前级采样电路、一个交流隔离变换电路和一个交流后级变换电路，所述独立供电电源的电源输出端分别与所述交流前级采样电路的电源端连接，所述交流前级采样电路的采样输入端连接在三相隔离单元(1)与三相驱动单元(6)之间的母线上，所述交流前级采样电路的输出端通过交流隔离变换电路与所述交流后级变换电路的输入端连接，该交流后级变换电路的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接；所述直流电压采集单元包括直流供电电源、逻辑供电电源、直流前级采样电路、直流隔离变换电路和直流后级变换电路，所述直流前级采样电路的采样输入端连接在电容滤波单元(7)与直流负载单元(9)之间的母线上，所述直流前级采样电路的输出端通过直流隔离变换电路与所述直流后级变换电路的输入端连接，该直流后级变换电路的输出端分别与所述中央控制单元的采集输入端和电压比较器的输入端连接；所述直流供电电源的电源输出端与直流前级采样电路的电源端连接，所述逻辑供电电源的电源输出端分别与所述直流隔离变换电路的电源端、交流隔离变换电路的电源端、直流后级变换电路的电源端、交流后级变换电路的电源端和中央控制单元的电源端连接。
5.根据权利要求1所述的一种三相变流实验控制装置，其特征在于：所述三相隔离单元(1)包括三相接触器、三相调压器、三相隔离变压器和三相电感，所述三相接触器的一端连接在三相电网侧，该三相接触器的另一端通过三相调压器、三相隔离变压器和三相电感连接，该三相电感通过交流继电器开关与所述三相驱动单元连接。
6.根据权利要求1所述的一种三相变流实验控制装置，其特征在于：所述三相保护单元(2)包括二输入与非门(Usb)、三极管(Q1)、保护继电器(Jsb)，所述二输入与非门(Usb)的输入端分别与所述逻辑控制门电路的输出端和中央控制器的输出端连接，所述二输入与非门(Usb)输出端与三极管(Q1)的基极连接，所述三极管(Q1)的集电极与保护继电器(Jsb)的线圈串联，所述三极管(Q1)的发射极与地连接，所述保护继电器(Jsb)的触点分别与交流继电器和直流继电器连接。
7.根据权利要求1所述的一种三相变流实验控制装置的实验控制方法，其特征在于：包括将交流电源转换成直流电源的步骤和将直流电源转换成交流电源的步骤，具体包括如下步骤：
当需要将交流电源转换为直流电源时，通过人机交互单元(8)选择交流转直流指令，人机交互单元(8)向中央控制单元(5)发出交流转直流指令，中央控制单元(5)将执行交流转直流控制的控制指令，此时三相电网侧接入三相电源并依次输入三相隔离单元和三相驱动单元，并输出一个用户设定的目标电压值，调节进入三相驱动单元(4)的电压并进行交流转直流变换，再经过电容滤波(7)滤波后输出直流电源给直流负载单元(9)，从而完成交流电压转换成直流电压；
当需要将交流电源转换为直流电源时，通过人机交互单元(8)选择直流转交流指令，完成人机交互单元(8)向中央控制单元(5)发出交流转直流指令，中央控制单元(5)将执行直流转交流的控制指令，此时直流负载单元(9)为一个蓄电池或者光伏板，使直流负载单元(9)输出的直流电源经电容滤波单元(7)滤波后，该电容滤波单元(7)输出的直流电压送入三相驱动单元进逆变变换，将逆变输出的电压送入三相隔离单元进行升压变换后接入三相电网侧。
8.根据权利要求7所述的一种三相变流实验控制装置的实验方法，其特征在于：调节进入三相驱动单元(4)的电压并进行交流转直流变换的变换步骤包括：
步骤10：用户设定一个目标电压值，将采集到的交流侧电压信号进行电压矢量变换并获取定向角；
步骤11：对交流侧电流进行电流矢量变换，然后将变换后的矢量值输入三相驱动单元(4)进行直流调节，三相驱动单元(4)对设定的目标电压值与实际采样值进行PI调节，输出的PI调节值进行d轴与q轴电流的调节输出控制量；
步骤12：将d轴与q轴电流调节输出的控制量进行2/3变换后转换合成SVPWM调制波后用于控制三相驱动单元(4)工作状态，进而调节输出电压；
步骤13：将采集到的交流侧电压信号进行电压矢量变换后输出的电压与设定的目标电压值进行比较，判断电压电流是否处于安全范围，进而向三相保护单元(2)出报警信号，同时中央控制单元将集到的交流侧电压信号以数值的形式显示在人机交互单元(8)上。
9.根据权利要求7所述的一种三相变流实验控制装置的实验方法，其特征在于：所述电容滤波单元(7)输出的直流电压送入三相驱动单元进逆变变换包括如下步骤：
步骤20：用户设定一个目标电流值，将采集到的交流侧电流信号进行电压矢量变换并获取定向角；
步骤21：对交流侧电流进行电流矢量变换，然后将变换后的矢量值输入三相驱动单元(4)进行直流调节，三相驱动单元(4)对设定的目标电压值与实际采样值进行PI调节，输出的PI调节值进行d轴与q轴电流的调节输出控制量；
步骤22：将d轴与q轴电流调节的输出控制量进行2/3变换后转换合成SVPWM调制波，用于控制三相驱动单元(4)工作状态，进而调节输出电压；
步骤23：将采集到的交流侧电流信号进行电压矢量变换后输出的电压与设定的目标电压值进行比较，判断电压电流是否处于安全范围，进而向三相保护单元(2)出报警信号，同时中央控制单元将集到的交流侧电压信号以数值的形式显示在人机交互单元(8)上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133399A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-16 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 充电设备校准方法、装置、充电系统和存储介质 |
| CN113049946A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-29 | 山东英信计算机技术有限公司 | 一种板卡测试系统 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0083533A2 (fr) * | 1981-12-31 | 1983-07-13 | Societe Electronique De La Region Pays De Loire | Dispositif d'alimentation régulée à découpage, notamment pour appareil de visualisation, et appareil le comportant |
| EP0385845A1 (fr) * | 1989-02-27 | 1990-09-05 | Jean-Pierre Javaux | Alimentation électronique en énergie électrique d'une charge, préférentiellement de nature capacitive, telle que particulièrement un tube à décharge, mise périodiquement en court-circuit sans destruction de ladite alimentation |
| CN101867197A (zh) * | 2010-07-14 | 2010-10-20 | 上海交通大学 | 海上风电场并网的轻型直流输电实验系统 |
| CN102570889A (zh) * | 2011-01-04 | 2012-07-11 | 西华大学 | 三相四桥臂逆变器及控制方法 |
| CN103312165A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-09-18 | 东北大学 | 一种高频多相交错式变换装置及控制方法 |
| CN103746622A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-23 | 东北大学 | 基于单管igbt的三级无刷发电机电源控制装置及方法 |
| CN105245126A (zh) * | 2015-10-22 | 2016-01-13 | 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 | 教学逆变系统模块 |
| CN105634025A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 | 直流微网中并网逆变装置 |
| CN106655847A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 杭州恒瑞教学设备有限公司 | 用于实验教学的三相七电平逆变器 |
| CN106998147A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-01 | 国网福建省电力有限公司 | 一种节能型多功能模拟用电负载装置及其控制方法 |
| CN206865359U (zh) * | 2017-04-20 | 2018-01-09 | 国网福建省电力有限公司 | 一种节能型多功能模拟用电负载装置 |
| CN208971409U (zh) * | 2018-09-30 | 2019-06-11 | 广西南宁市晨启科技有限责任公司 | 一种三相变流实验控制装置 |
-
2018
- 2018-09-30 CN CN201811154418.2A patent/CN109194163B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0083533A2 (fr) * | 1981-12-31 | 1983-07-13 | Societe Electronique De La Region Pays De Loire | Dispositif d'alimentation régulée à découpage, notamment pour appareil de visualisation, et appareil le comportant |
| EP0385845A1 (fr) * | 1989-02-27 | 1990-09-05 | Jean-Pierre Javaux | Alimentation électronique en énergie électrique d'une charge, préférentiellement de nature capacitive, telle que particulièrement un tube à décharge, mise périodiquement en court-circuit sans destruction de ladite alimentation |
| CN101867197A (zh) * | 2010-07-14 | 2010-10-20 | 上海交通大学 | 海上风电场并网的轻型直流输电实验系统 |
| CN102570889A (zh) * | 2011-01-04 | 2012-07-11 | 西华大学 | 三相四桥臂逆变器及控制方法 |
| CN103312165A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-09-18 | 东北大学 | 一种高频多相交错式变换装置及控制方法 |
| CN103746622A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-23 | 东北大学 | 基于单管igbt的三级无刷发电机电源控制装置及方法 |
| CN105634025A (zh) * | 2014-10-28 | 2016-06-01 | 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 | 直流微网中并网逆变装置 |
| CN105245126A (zh) * | 2015-10-22 | 2016-01-13 | 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 | 教学逆变系统模块 |
| CN106655847A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 杭州恒瑞教学设备有限公司 | 用于实验教学的三相七电平逆变器 |
| CN106998147A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-01 | 国网福建省电力有限公司 | 一种节能型多功能模拟用电负载装置及其控制方法 |
| CN206865359U (zh) * | 2017-04-20 | 2018-01-09 | 国网福建省电力有限公司 | 一种节能型多功能模拟用电负载装置 |
| CN208971409U (zh) * | 2018-09-30 | 2019-06-11 | 广西南宁市晨启科技有限责任公司 | 一种三相变流实验控制装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110133399A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-16 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 充电设备校准方法、装置、充电系统和存储介质 |
| CN113049946A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-29 | 山东英信计算机技术有限公司 | 一种板卡测试系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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