CN208369504U - 一种伺服驱动器逆变电路检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种伺服驱动器逆变电路检测仪，包括检测电路；所述的检测电路包括开关模块、驱动电源产生模块、DC‑DC电源产生模块、电子开关模块、电源接口模块、模式切换模块、信号开关模块、单片机控制模块、液晶显示模块以及脉冲输出接口模块。本实用新型可对具有多重保护功能的A316J或驱动集成膜片进行驱动能力和功效的检测；可在带电工作与不带电两种模式下检测，增加检测可靠性与安全性；以+24V弱电和强电两步骤检测与调试驱动器，大大增加伺服驱动器一次维修率；检测时，不需要屏蔽驱动器电路板报警脚位，可对整个驱动电路进行检测；检测仪正脉冲与负脉冲两种输出形式，适用于不同设计的伺服驱动电路要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测仪，尤其是一种为变频器、交流伺服驱动器、超声波发生器、不间断电源及光伏逆变器等一切采用PWM控制技术的DC转AC两电平或三电平逆变驱动器维修的普遍适用的检测仪器。
背景技术
逆变器等PWM控制技术的DC转AC逆变驱动器，广泛应用于变频器、交流伺服驱动器、超声波发生器、不间断电源等。IGBT是各种驱动器DC转AC的核心功率元件，其价格昂贵，开关频率高，工作温升大，为驱动器容易损坏的主要元件，表现形式为炸机。
驱动器为达到良好的输出力矩曲线，驱动模式多采用矢量型闭环控制，电机、驱动器及编码器必需配套使用。驱动器损坏后，因参数复杂调试困难及互换性不好，基本采用维修形式，但维修过程中，专用检测仪器较少。驱动器试机需与配套电机及编码器结合使用，而使用企业因拆装难度大，难以满足这一要求。因此，维修一次成功率不高，有时需多次根据现场在线试机报警情况进行猜测式维修，给维修工作带来极大不便。
A316J、PC923、PC929、A3120、A4504等为逆变电路常用驱动光藕，现有驱动电路检测仪基本采用+24V开关电源供电产生10KHz的5V矩形波的方式，实现驱动电路IGBT的栅极与漏极间驱动电压波形的检测。其对PC923、PC929、A3120、A4504等驱动光藕本身没有保护功能，其电路的检修较为方便。而对自身具有多项保护功能的芯片，如A316J或是多个芯片组成的驱动膜片逆变控制电路无能为力。特别是在大功率逆变器中，A316J与多个芯片组成的驱动膜片使用普通，因其保护功能多，脚位多，正常工作需要满足的条件多，现有的检测仪不能满足全部条件，即使发出10KHz的5V矩形波，A316J与多个芯片组成的驱动膜片逆变电路仍然不能工作。
现有检测仪只能产生+5V脉冲驱动光藕初级，需要驱动板带电工作，对于带有多重保护的驱动芯片如A316J，其外围电路设计复杂，检测仪只供+5V脉冲，往往不能满足电路的保护条件，A316J会封锁输出而达不到检测目的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提出一种伺服驱动器逆变电路检测仪，主要用于A316J等具有复杂检测电路的伺服驱动器逆变电路检测，为维修辅助仪器。
本实用新型所采用的技术方案为：一种伺服驱动器逆变电路检测仪，包括检测电路；所述的检测电路包括开关模块、驱动电源产生模块、DC-DC电源产生模块、电子开关模块、电源接口模块、模式切换模块、信号开关模块、单片机控制模块、液晶显示模块以及脉冲输出接口模块；所述的开关模块外接开关电源模块并将接入的电源分别送至驱动电源产生模块以及DC-DC电源产生模块；所述的模式切换模块与信号开关模块的输入端分别连接单片机控制模块；单片机控制模块的输出端、驱动电源产生模块的输出端以及DC-DC电源产生模块的输出端分别连接电子开关模块；所述的电子开关模块通过电源接口模块连接伺服驱动板；单片机控制模块通过脉冲输出接口模块与伺服驱动板连接；所述的液晶显示模块连接单片机控制模块。
进一步的说，本实用新型所述的开关电源模块输出+24V-5A的开关电源。
再进一步的说，本实用新型所述的模式切换模块包括驱动板自供电模式和驱动板外供电模式；驱动板自供电模式时，检测仪不产生正负驱动电压，也不向驱动板提供+5V供电；驱动板外供电模式时，驱动板本身电源系统不工作，全部驱动所需电源由检测仪提供。
再进一步的说，本实用新型所述的脉冲输出接口模块具有两种输出形式；外供电模式时，为正脉冲输出形式；自供电模式时，为脉冲输出形式。
本实用新型的有益效果是：
1)可对具有多重保护功能的A316J或驱动集成膜片进行驱动能力和功效的检测；
2)可在带电工作与不带电两种模式下检测，增加检测可靠性与安全性；
3)以+24V弱电和强电两步骤检测与调试驱动器，大大增加伺服驱动器一次维修率；
4)检测时，不需要屏蔽驱动器电路板报警脚位，可对整个驱动电路进行检测；
5)检测仪正脉冲与负脉冲两种输出形式，可适用于不同设计的伺服驱动电路要求；
6)检测过程中，可以带IGBT检测，也可不装IGBT检测；
7)附加生产成本较低，抗干扰能力强，响应快。
附图说明
图1是逆变器主电路原理图；
图2是A316J逆变器驱动电路原理图；
图3是检测仪控制方案技术框图；
图4是逆变器检测仪电路板设计简图；
图5是单片机程序控制框图；
图6是逆变器检测仪外型图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
图1中，六个IGBT组成逆变主电路，P、N分别为DC电容的正负极，G1、G3、G5为上桥的驱动端子，G2、G4、G6为下桥的驱动端子。
图2为逆变器A316J驱动电路原理图，具有IGBT VE检测与自封锁输出功能，按其时序矩形波形控制通断。
图3为控制方案技术框图，检测仪与伺服驱动器原电源电路连接，以单片机为控制模块计算控制单元，以DC转AC逆变驱动V/F速度控制模式数学模型，建立上、下桥六相驱动脉冲时序图，并按此编程，发生六路脉冲并经芯片整形后，驱动逆变器及其驱动电路，检测输出波形。具体步骤为：检测仪与驱动器电源电路连接，面板给定频率与运行信号，单片机按V/F模式发生PWM时序脉冲，整形芯片形成PWM驱动方波，光耦隔离驱动逆变电路，数码管显示运行频率LED灯显示运行状态，示波器检测GE间波形。
图4中，以外接+24V-5A开关电源模块供电给本检测仪，检测仪电路板一方面将此+24V转化为伺服控制器所需的正负驱动电源，另一方面通过DC-DC电路转化为+5V电源，供单片机计算单元和伺服驱动器A316J初级供电。
检测仪具有两种工作模式切换开关，以满足维修不同阶段或不同设计的驱动板电路要求。驱动板自供电模式时，检测仪不产生正负驱动电压。驱动板外供电模式时，驱动板本身电源系统不工作，全部驱动所需电源由检测仪提供。
+5V与GND接口对驱动板供电在两种供电模式下，都需要具体根据电路板设计特点，确定是否连接。
检测仪OUT+OUT-也具有两种输出形式，外供电模式时，为正脉冲输出形式，即OUT+和OUT-输出+5V脉冲10KHz波形；自供电模式时为脉冲输出形式，即OUT-与检测仪内部GND短接，OUT+则由单片机控制，经电子开关以10KHz频率占空比50％形式与OUT-接通断开。
检测仪还具有电源显示与脉冲输出显示功能，LED显示屏显示供电模式、输出频率、脉冲形式等。单片机根据模式开关与信号开关的输入，经内部程序控制输出从而控制驱动电压输出与否，也控制正负脉冲波形的输出形式，并在液晶屏上显示工作状态。
图5为单片机程序控制框图。
图6为逆变器检测仪外形图。
本检测仪不采用原机控制板程序及参数，以检测仪单片机内置简单V/F控制模式，将各种伺服主电路当成变频器使用，以进行逆变及驱动电路检测，这样，可以普通异步电机以V/F速度开环形式试机。
本检测仪为逆变电路维修辅助仪器，可在维修的两个过程中起作用。一是逆变模块往往已拆卸，使用检测仪分别检测上下桥六路IGBT栅极与漏极电压波形，另一方面是在驱动电路检修完毕，焊装IGBT驱动模块后，通AC380V强电再对六路分别检测。
以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
Claims (4)
1.一种伺服驱动器逆变电路检测仪，其特征在于：包括检测电路；所述的检测电路包括开关模块、驱动电源产生模块、DC-DC电源产生模块、电子开关模块、电源接口模块、模式切换模块、信号开关模块、单片机控制模块、液晶显示模块以及脉冲输出接口模块；所述的开关模块外接开关电源模块并将接入的电源分别送至驱动电源产生模块以及DC-DC电源产生模块；所述的模式切换模块与信号开关模块的输入端分别连接单片机控制模块；单片机控制模块的输出端、驱动电源产生模块的输出端以及DC-DC电源产生模块的输出端分别连接电子开关模块；所述的电子开关模块通过电源接口模块连接伺服驱动板；单片机控制模块通过脉冲输出接口模块与伺服驱动板连接；所述的液晶显示模块连接单片机控制模块。
2.如权利要求1所述的一种伺服驱动器逆变电路检测仪，其特征在于：所述的开关电源模块输出+24V-5A的开关电源。
3.如权利要求1所述的一种伺服驱动器逆变电路检测仪，其特征在于：所述的模式切换模块包括驱动板自供电模式和驱动板外供电模式；驱动板自供电模式时，检测仪不产生正负驱动电压，也不向驱动板提供+5V供电；驱动板外供电模式时，驱动板本身电源系统不工作，全部驱动所需电源由检测仪提供。
4.如权利要求1所述的一种伺服驱动器逆变电路检测仪，其特征在于：所述的脉冲输出接口模块具有两种输出形式；外供电模式时，为正脉冲输出形式；自供电模式时，为脉冲输出形式。
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| CN108599671A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-09-28 | 常州机电职业技术学院 | 伺服驱动器逆变电路检测仪 |
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