CN204008915U - 一种岸电系统模拟测试仪 - Google Patents

Abstract

一种岸电系统模拟测试仪，包括CPLD、单片机、模/数转换芯片、驱动芯片、LED数码管、LED指示灯、操作按键和光纤连接器；单片机和CPLD相连，产生调试检验所需光电信号和数字信号；光纤连接器与CPLD和被测逆变单元或PU板相连，将单片机和CPLD产生的光电信号传送给被测逆变单元或PU板，并且CPLD输入被测逆变单元或PU板回送的信号，并送至单片机处理；模/数转换芯片与单片机和驱动芯片相连，将单片机和CPLD产生的数字信号转换成电信号并传送给驱动芯片；驱动芯片与模/数转换芯片和LED数码管和LED指示灯相连，驱动LED数码管和LED指示灯发光；操作按键与单片机相连，向单片机发出调试操作信号。本实用新型能简便快捷地对高压岸电电源PU板、逆变单元进行常规功能调试。

Description

一种岸电系统模拟测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种模拟测试仪，具体为一种岸电系统模拟测试仪。

背景技术

目前，岸电电源没有相应的比较完善的测试系统，致使岸电电源的性能、品质达不到预期的要求，产品品质得不到实质性的提升；在生产制作过程中所产生的隐性故障检测不出来，从而导致产品的可靠性降低，维修工作量比较大。

发明内容

针对岸电电源没有相应的比较完善的测试系统存在的问题，本实用新型提出一种岸电系统模拟测试仪，能简便快捷地对高压岸电电源PU板、逆变单元进行常规功能测试。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：一种岸电系统模拟测试仪，包括CPLD、单片机、模/数转换芯片、驱动芯片、LED数码管、LED指示灯、操作按键和光纤连接器；所述单片机和CPLD相连，产生调试检验所需的光电信号和数字信号；所述光纤连接器与CPLD和被测逆变单元或PU板相连，将单片机和CPLD产生的光电信号传送给被测逆变单元或PU板，并且，CPLD输入被测逆变单元或PU板回送的信号，并送至单片机处理；所述模/数转换芯片与单片机和驱动芯片相连，将单片机和CPLD产生的数字信号转换成电信号并传送给驱动芯片；所述驱动芯片与模/数转换芯片和LED数码管和LED指示灯相连，驱动LED数码管和LED指示灯发光；所述操作按键与单片机相连，向单片机发出调试操作信号。

进一步地，所述岸电系统模拟测试仪，还包括操作面板，所述LED数码管、LED指示灯和操作按键设置在操作面板上，所述操作按键包含Switch键、上升键、下降键、右翻键、左翻键、Function键、PWM键、Run键和Reset键，所述LED数码管设有4个，所述LED指示灯设有6个；所述Switch键为电源开关键；所述上升键，按动使参数号及参数值加1，按住能自动增加；所述下降键，按动使参数号及参数值减1，按住能自动减少；所述右翻键，按动在四个参数组之间切换或使参数值加16；所述左翻键，按动在四个参数组之间切换或使参数值减16；所述Function键为功能选择键，用于工作状态选择(P0)、输出频率(P1)、输出幅值(P2)设定；所述PWM键完成PWM起/停的切换；所述Run键，按下向PU板、逆变单元发允许命令；所述Reset键，按下向单片机发复位命令；所述4个LED数码管显示状态信息；所述6个LED指示灯显示故障信息。

利用本实用新型岸电系统模拟测试仪，使得高压岸电电源的逆变单元、PU板合格率大大提高,提高了高压岸电电源的整机效率、品质因素及其稳定性，降低了运行中的故障点。并有了明确的调试规程及检验规程，使得生产过程合理化、明确化。

附图说明

图1是岸电系统模拟测试仪组成框图；

图2是岸电系统模拟测试仪操作面板示意图；

图3是岸电系统模拟测试仪电路电原理图；

图4是岸电系统模拟测试仪数字信号处理框图；

图5是PU板测试接线原理图；

图6是逆变单元测试接线原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

图1是岸电系统模拟测试仪组成框图，包括CPLD、单片机、模/数转换芯片、驱动芯片、LED数码管、LED指示灯、操作按键和光纤连接器。单片机和CPLD相连，产生调试检验所需的光电信号和数字信号；光电信号经光纤连接器传送给被测逆变单元或PU板；数字信号通过模/数转换芯片转换成电信号后传送给驱动芯片，驱动芯片驱动LED数码管显示相关状态或驱动LED指示灯显示故障信息；CPLD输入被测逆变单元或PU板回送的信号，并送至单片机处理；操作按键与单片机相连，向单片机发出调试操作信号。表1为不同状态下的故障查询表，按下“Fault”键，即左翻键，并通过方向键进行相关故障查询，根据数码管的显示状态“E”与下面的LED灯结合判断一些故障。在不同状态下可根据LED显示情况查询故障信息，其中，E0、E1、E2、E3对应四种状态，D0、D1、D2、D3、D4、D5为6个LED灯。

表1不同状态下的故障查询表

E0	D1允许D2禁止D3已旁通D4未旁通
		E1	D1电源D2过压D3过流1D4过流2
E2	D1无脉冲D2不导1D3不导通2D4IP5
		E3	D1电容异常D2单元过热D3电压<90％D4欠压

图2是岸电系统模拟测试仪操作面板示意图。岸电系统模拟测试仪是一个体积小、便于携带及现场调试、操作简单、功能齐全的工装平台。岸电系统模拟测试仪通过光纤连接器与逆变单元、PU板连接，通过操作按键进行相关参数设定，通过LED数码管调节状态。按键功能说明见表2，其中功能键Function的功能选择见表3.

表2按键功能表

表3功能键Function的功能参数

待具备运行条件后，按下“PWM键”进行脉冲发送并按下“RUN”键，被测逆变单元或PU板将启动运行工作。如逆变单元或PU板有故障，岸电模拟测试仪将不能启动工作。按下“Fault”键并通过方向键进行相关故障查询，根据数码管下面的LED灯判断一些故障，“Reset”复位键用于故障清除。

图3是岸电系统模拟测试仪电路原理图。岸电系统模拟测试仪采用单稳态触发器6的输入为PWM信号，输出脉冲宽度为T1的脉冲列；反相器7将6的输出反相后输出；与门8的一个输入为PWM信号，另一输入为7的输出；当PWM信号的脉冲宽度小于单稳态触发器6的脉冲宽度时，或非门8输出宽度为上述差值的脉冲，在这段时间中可以经岸电模拟测试发送控制命令脉冲；与门9的一个输入为或非门8的输出，另一个输入为要传送的控制命令；当或非门8有输出时，控制命令才被允许通过与门9而形成控制命令脉冲；与门9的输出作为单稳态触发器10的输入，每当有控制命令脉冲波被与门9允许通过时，单稳态触发器10输出一个宽度为T2的脉冲；可触发的对称脉冲发生器11的触发输入和复位输入均为10的输出，在10的输出的作用下，对称脉冲发生器11输出一个频率为fc、宽度为T2的脉冲列，此即已调制控制命令；或门12的输入为已调制控制命令和已调制PWM信号，两者在这里叠加后，经电光转换器和光纤发送出去；单稳态触发器13的输入是来自光电转换器的已调制信号，输出为宽度为Tc的脉冲；反相器14将13的输出反相后输出；单稳态触发器15的输入是14的输出，在13输出脉冲下降沿的作用下，14输出一个上升沿，15输出一个宽度也是Tc的脉冲；设定Tc＝1/2fc(fc是图2分离及调制电路中的调制脉冲频率)；异或门16的输入是已调制信号，另一个输入为15的输出；每当接收到调制频率为fc的已调制信号时，16就持续输出“1”，否则就会有间歇“0”输出；下降延时器17的输入为16的输出，利用17小的下降延时，使得当16输出“1”中有间断短暂的“0”时，17的输出仍能持续为“1”；上升延时器18的输入为17的输出，利用上升延时，使得只有收到几个调制脉冲(例如3个)时，18才有输出；下降延时器19的输入为18的输出，利用下降延时，使得PWM间隙连续发送的2个控制命令脉冲之间，19持续输出“1”，此即已解调的控制命令。

图4是岸电系统模拟测试仪数字信号处理框图。岸电系统模拟测试仪采用信号处理器将采集过来的已解调的PWM、控制命令整形、滤波处理后经光电转换器将模拟信号转换为光信号并进行光电隔离，A/D数字解码器进行解码后经CPLD逻辑运算后进行数字信号输出。

图5是PU板测试接线原理图。岸电系统模拟测试仪和PU板用两组控制电缆和一组电源信号电缆分别连接，带22K电阻的短路夹子短掉PU板上的5组电阻。连接两根光纤，进行通讯，并将岸电系统模拟测试仪送电进行测试。用Function键进行频率、幅值设定：P0送H1，LED5亮，表示岸电系统模拟测试仪控制信号正常；P1起始频率设为HE6；P2起始幅值设为H20。按PWM起/停，LED4亮，表示PWM启动。按复位，允许，脉冲出来。此时，如将示波器接到PU板上的BRIDGE～，示波器应有波形显示。PU板上设置有过热采样点，通过外围温度开关发出超温报警信号时，岸电系统模拟测试仪和PU板立即发出过热报警信号并保护。屏蔽PU板电容采样点，岸电模拟测试仪会自动报警PU板不能正常工作。参照故障状态表1，用＜Fault键及∧、∨方向键进行故障查询。

图6是逆变单元测试接线原理图。逆变单元三相进线接0～600V，出线接到电抗器。在连接模拟测试仪的电源及光纤后送电自检，然后用Function键进行频率、幅值设定设定：P0送H1，LED5亮，表示岸电系统模拟测试仪控制信号正常；P1起始频率设为HE6；P2起始幅值设为H20。闭合KM1，经TR1给逆变单元供电0～600V电源送电。调节TR1输出端电压达到580V左右时，逆变单元欠压报警解除。按PWM起/停，LED4亮，表示PWM启动。按复位，允许，脉冲出来。此时，示波器应有波形显示。如波形为正弦波，表明被测功率单元低压运行正常。改变P2的值能改变输出电压。改变HE6/H20的值能改变输出电流，进行过流实验。断开KM1，闭合KM2给逆变单元输入660V进行过压报警实验，岸电系统模拟测试仪和逆变单元开始报警并停止工作。

本实用新型能简便快捷地对高压岸电电源PU板、逆变单元功率单元进行常规功能调试及过压、过流、电容异常、超温保护等保护功能检验。

Claims (2)

1.一种岸电系统模拟测试仪，其特征在于:包括CPLD、单片机、模/数转换芯片、驱动芯片、LED数码管、LED指示灯、操作按键和光纤连接器；所述单片机和CPLD相连，产生调试检验所需的光电信号和数字信号；所述光纤连接器与CPLD和被测逆变单元或PU板相连，将单片机和CPLD产生的光电信号传送给被测逆变单元或PU板，并且，CPLD输入被测逆变单元或PU板回送的信号，并送至单片机处理；所述模/数转换芯片与单片机和驱动芯片相连，将单片机和CPLD产生的数字信号转换成电信号并传送给驱动芯片；所述驱动芯片与模/数转换芯片和LED数码管和LED指示灯相连，驱动LED数码管和LED指示灯发光；所述操作按键与单片机相连，向单片机发出调试操作信号。

2.如权利要求1所述的一种岸电系统模拟测试仪，其特征在于：还包括操作面板，所述LED数码管、LED指示灯和操作按键设置在操作面板上，所述操作按键包含Switch键、上升键、下降键、右翻键、左翻键、Function键、PWM键、Run键和Reset键，所述LED数码管设有4个，所述LED指示灯设有6个；所述Switch键为电源开关键；所述上升键，按动使参数号及参数值加1，按住能自动增加；所述下降键，按动使参数号及参数值减1，按住能自动减少；所述右翻键，按动在四个参数组之间切换或使参数值加16；所述左翻键，按动在四个参数组之间切换或使参数值减16；所述Function键为功能选择键，用于工作状态选择(P0)、输出频率(P1)、输出幅值(P2)设定；所述PWM键完成PWM起/停的切换；所述Run键，按下向PU板、逆变单元发允许命令；所述Reset键，按下向单片机发复位命令；所述4个LED数码管显示状态信息；所述6个LED指示灯显示故障信息。