CN110632502A - 用于三相不平衡调节装置的igbt驱动板测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力电子装置测试平台，具体涉及一种用于三相不平衡调节装置的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，包括电源电压及纹波测量模块、温度采样测量模块、光纤测量模块、风扇测量模块、BUS采样及可调电阻的测量模块、霍尔CT采样测量模块、驱动信号测量模块；电源电压及纹波测量模块，用于测量被测板的电源信号的电压和纹波，温度采样测量模块，用于测试平台模拟温度传感器的阻值，光纤测量模块，用于测试光纤通讯，风扇测量模块，用于测试风扇转速，BUS采样及可调电阻的测量模块，用于测试BUS采样电路，调节可调电阻，霍尔CT采样测量模块，用于霍尔CT的采样测量，驱动信号测量模块，用于测量驱动信号和驱动保护，与现有技术相比，本发明具有工作稳定可靠、效率高的优点。使用本发明能大幅度降低故障排查时间。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子装置测试平台，具体涉及一种用于三相不平衡调节装置的IGBT驱动板测试平台。
背景技术
三相不平衡智能调节器(SmartThree-phaseUnbalancedRegulator，简称STUR)是一种三相不平衡、补偿无功和谐波治理的新型电力电子装置，它能够根据配网用户由于不同时间段或不同负荷导致配网三相不平衡电流，利用先进控制算法分离出不平衡电流的正负零序及无功和谐波电流，通过触发功率器件IGBT，使逆变器发出与之相反的抵消电流，达到消除不平衡及补偿无功和谐波治理的作用。
三相不平衡装置内驱动板用来控制IGBT，IGBT的有效开断影响电能质量治理装置的功能。目前国内电能质量治理装置内IGBT驱动电路多采用CONCEPT驱动板，该驱动板价格昂贵，电路复杂，故障排查时间长，效率低。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：设计提供一种用于三相不平衡调节装置的IGBT驱动板测试平台，其工作稳定可靠，能大幅度降低故障排查时间，提高效率。
本发明的技术方案是：
一种用于三相不平衡调节装置的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，包括：电源电压及纹波测量模块、温度采样测量模块、光纤测量模块、风扇测量模块、BUS采样及可调电阻的测量模块、霍尔CT采样测量模块和驱动信号测量模块；
电源电压及纹波测量模块，用于测量9路电源信号的电压和纹波，看是否满足设计要求，平台为被测板提供输入电源+15V；幅值处理是将电压信号经过比例调整到接近5V但小于5V的值，由于控制板上的模拟量直流有8路，而被测电压有9路，所以将1.2V比例放大到接近2V，通过模拟量交流电路(在进入AD前硬件电路将其提升2.5V)进入AD；纹波处理是将模拟电压的纹波比例放大101倍后通过模拟量交流路进入AD。
温度采样测量模块，用于测试平台模拟温度传感器的阻值，被测板输出正常温度，看是否满足设计要求，平台上TEMP1/2分别通过R66控制电阻，当MOS管导通时，温度为60度；闭合时，温度为25度。
光纤测量模块，用于测试光纤通讯，测试平台上提供一对光纤收发，将光纤固定在平台上，对准被测板的光纤接口；平台上的光纤与被测板的光纤互相通讯(平台上的发，对应着被测板的收)；
风扇测量模块，用于测试风扇转速，测试平台内部提供一个风扇，被测板通过探针和平台上的风扇接口相连，被测板将当前的转速测试状况反映在状态字的一个数据位上，通过光纤，平台接收到状态字后，将状态字发送至上位机，上位机根据当前的代表转速的数据位判定转速采样电路是否正常工作；
BUS采样及可调电阻的测量模块，用于测试BUS采样电路，调节可调电阻；
测试步骤1)平台提供BUS采样电压，通过接串联电阻，电压最大值约为509.12V；继电器1吸和时，BUS+被接通，继电器2正常时接地，吸和时接BUS-；被测板FPGA接收进入A/D模块前的信号(AIN_BUS)为小于5V的直流量；通过光纤，平台接收到被测板采样的bus电压，平台再将bus电压回发上位机，由上位机判定采样电路是否正常；
测试步骤2)BUS采样输入电压(BUS-吸和BUS+)短路，S调节可调电阻，当AIN_BUS(被放大101倍后通过模拟量交流路进入测试平台AD)的幅值最小时即可；
测试步骤3)可调电阻调节后，再次测BUS采样。
霍尔CT采样测量模块，用于霍尔CT的采样测量，平台输出小于±15V信号，进入被测板A/D模块前的信号为直流分量是2.5V，采样比3/15＝0.2；平台提供采样电压5V，接入霍尔CT的采样输入；通过光纤，平台接收到被测板采样的CT值，然后平台将这些采样值回发上位机，由上位机判定采样电路是否正常工作；
驱动信号测量模块，用于测量驱动信号和驱动保护，平台根据上位机的测试命令给被测板发出控制周期值以及PWM的比较值，被测板FPGA根据接收到的这两个数据给驱动发(4路)PWM信号，平台测试被测板发出的驱动信号的周期和高电平时间，测试结束后将周期和高电平时间数据回发上位机，上位机根据这两个数据进行计算，求出真实的周期数值和占空比并与预期的值进行比较判定驱动信号是否正常，平台根据上位机的当前命令模拟so信号，被测板根据so信号产生保护状态字回发平台，平台再将保护状态字回发上位机，上位机根据当前的保护状态字与预期的状态字比较判定驱动保护是否正常。
与现有技术相比，本发明具有工作稳定可靠、效率高的优点。使用本发明能大幅度降低故障排查时间。
附图说明
图1为本发明的电路框图；
图2为本发明电源电压及纹波测量模块+5V信号电路的电路图；
图3为本发明电源电压及纹波测量模块-15V信号电路的电路图；
图4为本发明电源电压及纹波测量模块+12V信号电路的电路图；
图5为本发明电源电压及纹波测量模块+3.3V信号电路的电路图；
图6为本发明电源电压及纹波测量模块信号+1.2V电路的电路图；
图7为本发明电源电压及纹波测量模块信号+8V电路的电路图；
图8为本发明电源电压及纹波测量模块信号-8V电路的电路图；
图9为本发明电源电压及纹波测量模块信号+5VREF电路的电路图；
图10为本发明电源电压及纹波测量模块信号+5VA电路的电路图；
图11为本发明温度采样测量模块的温度采样信号电路的电路图；
图12为本发明光纤测量模块的光纤信号电路的电路图；
图13为本发明风扇测量模块的风扇信号电路的电路图；
图14为本发明BUS采样及可调电阻的测量模块的BUS采样信号电路的电路图；
图15为本发明霍尔CT采样测量模块的采样信号电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明包括：电源电压及纹波测量模块、温度采样测量模块、光纤测量模块、风扇测量模块、BUS采样及可调电阻的测量模块、霍尔CT采样测量模块和驱动信号测量模块；
如图2-图10所示：电源电压及纹波测量模块测量9路电源信号的电压和纹波，看是否满足设计要求，平台为被测板提供输入电源+15V；幅值处理是将电压信号经过比例调整到接近5V但小于5V的值，由于控制板上的模拟量直流有8路，而被测电压有9路，所以将1.2V比例放大到接近2V，通过模拟量交流路(在进入AD前硬件电路将其提升2.5V)进入AD；纹波处理是将模拟电压的纹波比例放大101倍后通过模拟量交流路进入AD。
被测电压信号与进入测试平台AD前信号对比如下表所示：
如图11所示：温度采样测量模块测试平台模拟温度传感器的阻值，被测板输出正常温度，看是否满足设计要求；平台上TEMP1/2分别通过R66控制电阻，当MOS管导通时，温度为60度；闭合时，温度为25度。
被测温度传感器与测试平台模拟电阻对比如下表所示
如图12所示：光纤测量模块用于测试光纤是否通讯正常，测试平台上提供一对光纤收发，将光纤固定在平台上，对准被测板的光纤接口；平台上的光纤与被测板的光纤互相通讯(平台上的发，对应着被测板的收)；
如图13所示：风扇测量模块用于测试风扇转速是否正常；测试平台内部提供一个风扇，被测板通过探针和平台上的风扇接口相连；被测板将当前的转速测试正常或者异常异常的状况反映在状态字的一个数据位上。通过光纤，平台接收到状态字后，将状态字发送至上位机，上位机根据当前的代表转速的数据位判定转速采样电路是否正常工作。
如图14所示：BUS采样及可调电阻的测量模块用于测试BUS采样电路是否正常，调节可调电阻；测试步骤1.平台提供BUS采样电压，通过接串联电阻，电压最大值约为509.12V；继电器1吸和时，BUS+被接通，继电器2正常时接地，吸和时接BUS-；被测板FPGA接收进入AD前的信号(AIN_BUS)为小于5V的直流量；通过光纤，平台可以接收到被测板采样的bus电压，平台再将bus电压回发上位机，由上位机判定采样电路是否正常；测试步骤2.BUS采样输入电压(BUS-吸和BUS+)短路，S调节可调电阻，当AIN_BUS(被放大101倍后通过模拟量交流路进入测试平台AD)的幅值最小时即可；测试步骤3可调电阻调节后，再次测BUS采样。
下表为BUS采样及可调电阻信号
如图15所示：霍尔CT采样测量模块使用时，平台输出小于±15V信号，进入被测板AD前的信号为直流分量是2.5V，采样比3/15＝0.2；
平台提供采样电压5V，接入霍尔CT的采样输入；通过光纤，平台接收到被测板采样的CT值，然后平台将这些采样值回发上位机，由上位机判定采样电路是否正常工作；
驱动信号测量模块使用时，平台根据上位机的测试命令给被测板发出控制周期值以及PWM的比较值，被测板FPGA根据接收到的这两个数据给驱动发(4路)PWM信号。平台测试被测板发出的驱动信号的周期和高电平时间，测试结束后将周期和高电平时间数据回发上位机。上位机根据这两个数据进行计算，求出真实的周期数值和占空比并与预期的值进行比较判定驱动信号是否正常；
平台根据上位机的当前命令模拟so信号，被测板根据so信号产生保护状态字回发平台，平台再将保护状态字回发上位机，上位机根据当前的保护状态字与预期的状态字比较判定驱动保护是否正常。
Claims (1)
1.一种用于三相不平衡调节装置的IGBT驱动板测试平台，其特征在于，包括电源电压及纹波测量模块、温度采样测量模块、光纤测量模块、风扇测量模块、BUS采样及可调电阻的测量模块、霍尔CT采样测量模块、驱动信号测量模块；
电源电压及纹波测量模块，用于测量被测板的电源信号的电压和纹波，测试平台为被测板提供输入电源+15V，幅值处理将电压信号经过比例调整后通过模拟量交流电路进入A/D模块，纹波处理是将模拟电压的纹波比例放大101倍后通过模拟量交流电路进入A/D模块；
温度采样测量模块，用于测试平台模拟温度传感器的阻值，被测板输出正常温度，平台上TEMP1/2分别通过R66控制电阻，当MOS管导通时，温度为60度；闭合时，温度为25度；
光纤测量模块，用于测试光纤通讯，测试平台上提供一对光纤收发，将光纤固定在测试平台上，对准被测板的光纤接口，测试平台上的光纤与被测板的光纤互相通讯；
风扇测量模块，用于测试风扇转速，测试平台内部提供一个风扇，被测板通过探针与测试平台上的风扇接口相连，被测板将当前的转速测试状况反映在状态字的一个数据位上，通过光纤，测试平台接收到状态字后，将状态字发送至上位机，上位机根据当前的代表转速的数据位判定转速采样电路是否正常工作；
BUS采样及可调电阻的测量模块，用于测试BUS采样电路，调节可调电阻；
霍尔CT采样测量模块，用于霍尔CT的采样测量，平台输出小于±15V信号，进入被测板A/D模块前的信号为直流分量是2.5V，采样比3/15＝0.2；平台提供采样电压5V，接入霍尔CT的采样输入；通过光纤，平台接收到被测板采样的CT值，然后平台将这些采样值回发上位机，由上位机判定采样电路是否正常工作；
驱动信号测量模块，用于测量驱动信号和驱动保护，平台根据上位机的测试命令给被测板发出控制周期值以及PWM的比较值，被测板FPGA根据接收到的这两个数据给驱动发PWM信号，平台测试被测板发出的驱动信号的周期和高电平时间，测试结束后将周期和高电平时间数据回发上位机，上位机根据这两个数据进行计算，求出真实的周期数值和占空比并与预期的值进行比较判定驱动信号是否正常，平台根据上位机的当前命令模拟so信号，被测板根据so信号产生保护状态字回发平台，平台再将保护状态字回发上位机，上位机根据当前的保护状态字与预期的状态字比较判定驱动保护是否正常。
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