一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀的制作方法
【專利摘要】一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀，包括CPLD、單片機、模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動芯片、LED數(shù)碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器；單片機和CPLD相連，產(chǎn)生調(diào)試檢驗所需光電信號和數(shù)字信號；光纖連接器與CPLD和被測逆變單元或PU板相連，將單片機和CPLD產(chǎn)生的光電信號傳送給被測逆變單元或PU板，并且CPLD輸入被測逆變單元或PU板回送的信號，并送至單片機處理；模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機和驅(qū)動芯片相連，將單片機和CPLD產(chǎn)生的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電信號并傳送給驅(qū)動芯片；驅(qū)動芯片與模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和LED數(shù)碼管和LED指示燈相連，驅(qū)動LED數(shù)碼管和LED指示燈發(fā)光；操作按鍵與單片機相連，向單片機發(fā)出調(diào)試操作信號。本實用新型能簡便快捷地對高壓岸電電源PU板、逆變單元進行常規(guī)功能調(diào)試。
【專利說明】一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種模擬測試儀，具體為一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，岸電電源沒有相應(yīng)的比較完善的測試系統(tǒng)，致使岸電電源的性能、品質(zhì)達不到預(yù)期的要求，產(chǎn)品品質(zhì)得不到實質(zhì)性的提升；在生產(chǎn)制作過程中所產(chǎn)生的隱性故障檢測不出來，從而導致產(chǎn)品的可靠性降低，維修工作量比較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對岸電電源沒有相應(yīng)的比較完善的測試系統(tǒng)存在的問題，本實用新型提出一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀，能簡便快捷地對高壓岸電電源PU板、逆變單元進行常規(guī)功能測試。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的具體技術(shù)方案如下:一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀，包括CPLD、單片機、模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動芯片、LED數(shù)碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器；所述單片機和CPLD相連，產(chǎn)生調(diào)試檢驗所需的光電信號和數(shù)字信號；所述光纖連接器與CPLD和被測逆變單元或I3U板相連，將單片機和CPLD產(chǎn)生的光電信號傳送給被測逆變單元或PU板，并且，CPLD輸入被測逆變單元或板回送的信號，并送至單片機處理；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機和驅(qū)動芯片相連，將單片機和CPLD產(chǎn)生的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電信號并傳送給驅(qū)動芯片；所述驅(qū)動芯片與模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和LED數(shù)碼管和LED指示燈相連，驅(qū)動LED數(shù)碼管和LED指示燈發(fā)光；所述操作按鍵與單片機相連，向單片機發(fā)出調(diào)試操作信號。
[0005]進一步地，所述岸電系統(tǒng)模擬測試儀，還包括操作面板，所述LED數(shù)碼管、LED指示燈和操作按鍵設(shè)置在操作面板上，所述操作按鍵包含Switch鍵、上升鍵、下降鍵、右翻鍵、左翻鍵、Funct1n鍵、PWM鍵、Run鍵和Reset鍵，所述LED數(shù)碼管設(shè)有4個，所述LED指示燈設(shè)有6個；所述Switch鍵為電源開關(guān)鍵；所述上升鍵，按動使參數(shù)號及參數(shù)值加1，按住能自動增加；所述下降鍵，按動使參數(shù)號及參數(shù)值減I，按住能自動減少；所述右翻鍵，按動在四個參數(shù)組之間切換或使參數(shù)值加16 ;所述左翻鍵,按動在四個參數(shù)組之間切換或使參數(shù)值減16 ;所述Funct1n鍵為功能選擇鍵，用于工作狀態(tài)選擇(PO)、輸出頻率(Pl)、輸出幅值(P2)設(shè)定；所述PWM鍵完成PWM起/停的切換；所述Run鍵，按下向PU板、逆變單元發(fā)允許命令；所述Reset鍵，按下向單片機發(fā)復位命令；所述4個LED數(shù)碼管顯示狀態(tài)信息；所述6個LED指示燈顯示故障信息。
[0006]利用本實用新型岸電系統(tǒng)模擬測試儀，使得高壓岸電電源的逆變單元、板合格率大大提高，提高了高壓岸電電源的整機效率、品質(zhì)因素及其穩(wěn)定性，降低了運行中的故障點。并有了明確的調(diào)試規(guī)程及檢驗規(guī)程，使得生產(chǎn)過程合理化、明確化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是岸電系統(tǒng)模擬測試儀組成框圖；
[0008]圖2是岸電系統(tǒng)模擬測試儀操作面板示意圖；
[0009]圖3是岸電系統(tǒng)模擬測試儀電路電原理圖；
[0010]圖4是岸電系統(tǒng)模擬測試儀數(shù)字信號處理框圖；
[0011]圖5是PU板測試接線原理圖；
[0012]圖6是逆變單元測試接線原理圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
[0014]圖1是岸電系統(tǒng)模擬測試儀組成框圖，包括CPLD、單片機、模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動芯片、LED數(shù)碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器。單片機和CPLD相連，產(chǎn)生調(diào)試檢驗所需的光電信號和數(shù)字信號；光電信號經(jīng)光纖連接器傳送給被測逆變單元或PU板；數(shù)字信號通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成電信號后傳送給驅(qū)動芯片，驅(qū)動芯片驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示相關(guān)狀態(tài)或驅(qū)動LED指示燈顯示故障信息；CPLD輸入被測逆變單元或板回送的信號，并送至單片機處理；操作按鍵與單片機相連，向單片機發(fā)出調(diào)試操作信號。表I為不同狀態(tài)下的故障查詢表，按下“Fault”鍵，即左翻鍵，并通過方向鍵進行相關(guān)故障查詢，根據(jù)數(shù)碼管的顯示狀態(tài)“E”與下面的LED燈結(jié)合判斷一些故障。在不同狀態(tài)下可根據(jù)LED顯示情況查詢故障信息，其中，E0、El、E2、E3對應(yīng)四種狀態(tài)，DO、Dl、D2、D3、D4、D5為6個LED燈。
[0015]表I不同狀態(tài)下的故障查詢表
[0016]
EO IDl允許D2禁止D3已旁通D4未旁通
eT Dl電源D2過壓D3過流1D4過流2

Ε2 Dl無脈沖D2不導1D3不導通2D4IP5
Ε3 Dl電容異常D2單元過熱D3電壓〈90% D4欠壓
[0017]圖2是岸電系統(tǒng)模擬測試儀操作面板示意圖。岸電系統(tǒng)模擬測試儀是一個體積小、便于攜帶及現(xiàn)場調(diào)試、操作簡單、功能齊全的工裝平臺。岸電系統(tǒng)模擬測試儀通過光纖連接器與逆變單元、PU板連接，通過操作按鍵進行相關(guān)參數(shù)設(shè)定，通過LED數(shù)碼管調(diào)節(jié)狀態(tài)。按鍵功能說明見表2，其中功能鍵Funct1n的功能選擇見表3.
[0018]表2按鍵功能表
[0019]
Switch鍵__電源開關(guān)鍵_
Λ鍵為上升鍵 +1鍵，按動使參數(shù)號及參數(shù)值加一。按住能自動 _I增加。 _
[0020]V鍵為下降鍵1-1鍵，按動使參數(shù)號及參數(shù)值減一。按住能自動
__減少。_
>鍵為右翻鍵+16鍵，按動在四個參數(shù)組之間切換，或使參數(shù)
__值力口十六。_
C(Fault)鍵為左翻鍵 -16鍵，按動在四個參數(shù)組之間切換，或使參數(shù)
__值減十六。_
Funct1n鍵功能選擇鍵，用于工作狀態(tài)選擇(PO)、輸出頻
__率(P1)、輸出幅值(P2)設(shè)定。_
PWM鍵—完成PWM起/停的切換。
Run鍵—按下向PU板、逆變單元發(fā)允許命令。
Reset鍵按下向CPU發(fā)復位命令。
[0021]表3功能鍵Funct1n的功能參數(shù)
[0022]
PO工作狀態(tài)設(shè)定，Hl控制信號
__iEf；_
PlPWM輸出頻率設(shè)定，HE6頻
__率調(diào)節(jié)_
P2 PWM輸出幅值設(shè)定，H20幅值
__調(diào)節(jié)_
[0023]待具備運行條件后，按下“PWM鍵”進行脈沖發(fā)送并按下“RUN”鍵，被測逆變單元或PU板將啟動運行工作。如逆變單元或PU板有故障,岸電模擬測試儀將不能啟動工作。按下“Fault”鍵并通過方向鍵進行相關(guān)故障查詢，根據(jù)數(shù)碼管下面的LED燈判斷一些故障，“Reset”復位鍵用于故障清除。
[0024]圖3是岸電系統(tǒng)模擬測試儀電路原理圖。岸電系統(tǒng)模擬測試儀采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6的輸入為PWM信號,輸出脈沖寬度為Tl的脈沖列；反相器7將6的輸出反相后輸出；與門8的一個輸入為PWM信號，另一輸入為7的輸出；當PWM信號的脈沖寬度小于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器6的脈沖寬度時，或非門8輸出寬度為上述差值的脈沖，在這段時間中可以經(jīng)岸電模擬測試發(fā)送控制命令脈沖；與門9的一個輸入為或非門8的輸出，另一個輸入為要傳送的控制命令；當或非門8有輸出時，控制命令才被允許通過與門9而形成控制命令脈沖；與門9的輸出作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10的輸入，每當有控制命令脈沖波被與門9允許通過時，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10輸出一個寬度為T2的脈沖；可觸發(fā)的對稱脈沖發(fā)生器11的觸發(fā)輸入和復位輸入均為10的輸出，在10的輸出的作用下，對稱脈沖發(fā)生器11輸出一個頻率為fc、寬度為T2的脈沖列，此即已調(diào)制控制命令；或門12的輸入為已調(diào)制控制命令和已調(diào)制PWM信號，兩者在這里疊加后，經(jīng)電光轉(zhuǎn)換器和光纖發(fā)送出去；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13的輸入是來自光電轉(zhuǎn)換器的已調(diào)制信號，輸出為寬度為Tc的脈沖；反相器14將13的輸出反相后輸出；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器15的輸入是14的輸出，在13輸出脈沖下降沿的作用下，14輸出一個上升沿，15輸出一個寬度也是Tc的脈沖；設(shè)定Tc = l/2fc(fc是圖2分離及調(diào)制電路中的調(diào)制脈沖頻率)；異或門16的輸入是已調(diào)制信號，另一個輸入為15的輸出；每當接收到調(diào)制頻率為fc的已調(diào)制信號時，16就持續(xù)輸出“1”，否則就會有間歇“O”輸出；下降延時器17的輸入為16的輸出，利用17小的下降延時，使得當16輸出“I”中有間斷短暫的“O”時，17的輸出仍能持續(xù)為“I”；上升延時器18的輸入為17的輸出，利用上升延時，使得只有收到幾個調(diào)制脈沖(例如3個)時，18才有輸出；下降延時器19的輸入為18的輸出，利用下降延時，使得PWM間隙連續(xù)發(fā)送的2個控制命令脈沖之間，19持續(xù)輸出“1”，此即已解調(diào)的控制命令。
[0025]圖4是岸電系統(tǒng)模擬測試儀數(shù)字信號處理框圖。岸電系統(tǒng)模擬測試儀采用信號處理器將采集過來的已解調(diào)的PWM、控制命令整形、濾波處理后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為光信號并進行光電隔離，A/D數(shù)字解碼器進行解碼后經(jīng)CPLD邏輯運算后進行數(shù)字信號輸出。
[0026]圖5是PU板測試接線原理圖。岸電系統(tǒng)模擬測試儀和PU板用兩組控制電纜和一組電源信號電纜分別連接，帶22K電阻的短路夾子短掉PU板上的5組電阻。連接兩根光纖，進行通訊，并將岸電系統(tǒng)模擬測試儀送電進行測試。用Funct1n鍵進行頻率、幅值設(shè)定:P0送Hl，LED5亮，表示岸電系統(tǒng)模擬測試儀控制信號正常；P1起始頻率設(shè)為HE6 ；P2起始幅值設(shè)為H20。按PWM起/停，LED4亮，表示PWM啟動。按復位，允許，脈沖出來。此時，如將示波器接到PU板上的BRIDGE?，示波器應(yīng)有波形顯示。PU板上設(shè)置有過熱采樣點，通過外圍溫度開關(guān)發(fā)出超溫報警信號時，岸電系統(tǒng)模擬測試儀和PU板立即發(fā)出過熱報警信號并保護。屏蔽PU板電容采樣點，岸電模擬測試儀會自動報警板不能正常工作。參照故障狀態(tài)表1，用< Fault鍵及Λ、V方向鍵進行故障查詢。
[0027]圖6是逆變單元測試接線原理圖。逆變單元三相進線接O?600V，出線接到電抗器。在連接模擬測試儀的電源及光纖后送電自檢，然后用Funct1n鍵進行頻率、幅值設(shè)定設(shè)定:P0送Hl，LED5亮，表示岸電系統(tǒng)模擬測試儀控制信號正常；P1起始頻率設(shè)為HE6 ；P2起始幅值設(shè)為H20。閉合KM1，經(jīng)TRl給逆變單元供電O?600V電源送電。調(diào)節(jié)TRl輸出端電壓達到580V左右時，逆變單元欠壓報警解除。按PWM起/停，LED4亮，表示PWM啟動。按復位，允許，脈沖出來。此時，示波器應(yīng)有波形顯示。如波形為正弦波，表明被測功率單元低壓運行正常。改變P2的值能改變輸出電壓。改變HE6/H20的值能改變輸出電流，進行過流實驗。斷開KM1，閉合KM2給逆變單元輸入660V進行過壓報警實驗，岸電系統(tǒng)模擬測試儀和逆變單元開始報警并停止工作。
[0028]本實用新型能簡便快捷地對高壓岸電電源I3U板、逆變單元功率單元進行常規(guī)功能調(diào)試及過壓、過流、電容異常、超溫保護等保護功能檢驗。
【權(quán)利要求】
1.一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀，其特征在于:包括CPLD、單片機、模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動芯片、LED數(shù)碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器；所述單片機和CPLD相連，產(chǎn)生調(diào)試檢驗所需的光電信號和數(shù)字信號；所述光纖連接器與CPLD和被測逆變單元或PU板相連，將單片機和CPLD產(chǎn)生的光電信號傳送給被測逆變單元或I3U板，并且，CPLD輸入被測逆變單元或板回送的信號，并送至單片機處理；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機和驅(qū)動芯片相連，將單片機和CPLD產(chǎn)生的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電信號并傳送給驅(qū)動芯片；所述驅(qū)動芯片與模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和LED數(shù)碼管和LED指示燈相連，驅(qū)動LED數(shù)碼管和LED指示燈發(fā)光；所述操作按鍵與單片機相連，向單片機發(fā)出調(diào)試操作信號。
2.如權(quán)利要求1所述的一種岸電系統(tǒng)模擬測試儀，其特征在于:還包括操作面板，所述LED數(shù)碼管、LED指示燈和操作按鍵設(shè)置在操作面板上，所述操作按鍵包含Switch鍵、上升鍵、下降鍵、右翻鍵、左翻鍵、Funct1n鍵、PWM鍵、Run鍵和Reset鍵，所述LED數(shù)碼管設(shè)有4個,所述LED指示燈設(shè)有6個；所述Switch鍵為電源開關(guān)鍵；所述上升鍵,按動使參數(shù)號及參數(shù)值加1，按住能自動增加；所述下降鍵，按動使參數(shù)號及參數(shù)值減1，按住能自動減少；所述右翻鍵，按動在四個參數(shù)組之間切換或使參數(shù)值加16 ;所述左翻鍵,按動在四個參數(shù)組之間切換或使參數(shù)值減16 ;所述Funct1n鍵為功能選擇鍵,用于工作狀態(tài)選擇(PO)、輸出頻率(PD、輸出幅值(P2)設(shè)定；所述PWM鍵完成PWM起/停的切換；所述Run鍵，按下向PU板、逆變單元發(fā)允許命令；所述Reset鍵,按下向單片機發(fā)復位命令；所述4個LED數(shù)碼管顯示狀態(tài)信息；所述6個LED指示燈顯示故障信息。
【文檔編號】G01R31/00GK204008915SQ201420433975
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】白力群, 張華 , 孫運堅, 劉 文, 章廣春, 王立新 申請人:廣州港集團有限公司, 江蘇新航電氣有限公司