的FPGA芯片對(duì)多路脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行緩沖放大處理發(fā)送到IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路，并經(jīng)過IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路中的脈沖輸出調(diào)理電路以及IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖自檢測電路的并入/串出寄存器處理，得到第三反饋信號(hào)送回到信號(hào)板的FPGA芯片后，F(xiàn)PGA芯片可以將第三反饋信號(hào)與輸出的多路脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行比較，判斷IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路是否存在故障。例如，當(dāng)IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路存在故障時(shí)，第三反饋信號(hào)一直為低電平；當(dāng)IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路正常時(shí)，第三反饋信號(hào)與輸出的多路脈沖電壓頻率相同，相位相同。
[0050]再進(jìn)一步地,如圖5所示,數(shù)字量輸入自檢測電路1521包括:
[0051]光耦隔離電路15211，用于對(duì)第四電壓檢測信號(hào)進(jìn)行光耦隔離處理，得到處理后的第四電壓檢測信號(hào)；
[0052]第三多路復(fù)用開關(guān)15212，用于將處理后的第四電壓檢測信號(hào)分別送入數(shù)字量輸入調(diào)理電路153 ；
[0053]數(shù)字量輸出自檢測電路1522為:
[0054]并入/串出寄存器，用于對(duì)第五中間信號(hào)進(jìn)行并入/串出處理，得到第五反饋信號(hào)，將第五反饋信號(hào)發(fā)送給ARM芯片151。
[0055]其中，ARM芯片輸出一路電壓信號(hào)經(jīng)數(shù)字量輸入自檢測電路中的光耦隔離電路處理后由多路復(fù)用開關(guān)送入數(shù)字量輸入調(diào)理電路，經(jīng)數(shù)字量輸入調(diào)理電路處理后得到第四反饋信號(hào)送回ARM芯片，當(dāng)?shù)谒姆答佇盘?hào)與第四電壓檢測信號(hào)無關(guān)，且一直為低電平時(shí)，ARM芯片確定數(shù)字量輸入調(diào)理電路存在故障；當(dāng)?shù)谒姆答佇盘?hào)與第四電壓檢測信號(hào)一致時(shí)，ARM芯片確定數(shù)字量輸入調(diào)理電路正常。ARM芯片輸出多路電壓信號(hào)，經(jīng)數(shù)字量輸出調(diào)理電路及并入/串出寄存器處理后得到第五反饋信號(hào)送回ARM芯片，當(dāng)?shù)谖宸答佇盘?hào)與ARM芯片輸出的多路電壓信號(hào)無關(guān)，且一直為低電平時(shí)，ARM芯片確定數(shù)字量輸出調(diào)理電路存在故障，當(dāng)?shù)谖宸答佇盘?hào)與ARM芯片輸出的多路電壓信號(hào)的電平一致時(shí)，ARM芯片確定數(shù)字量輸出調(diào)理電路正常。
[0056]再進(jìn)一步地，如圖6所示，系統(tǒng)板12還可以包括:
[0057]大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元121，用于接收并存儲(chǔ)信號(hào)板13、驅(qū)動(dòng)反饋板14和輸入/輸出板15發(fā)送的模擬量采樣電路133、IGBT狀態(tài)反饋電路142、IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路143、數(shù)字量輸入調(diào)理電路153和數(shù)字量輸出調(diào)理電路154的故障信息；
[0058]故障信息下載單元122，用于將模擬量采樣電路133、IGBT狀態(tài)反饋電路142、IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路143、數(shù)字量輸入調(diào)理電路153和數(shù)字量輸出調(diào)理電路154的故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)下載。
[0059]其中，故障信息下載單元122可以通過以太網(wǎng)接口將模擬量采樣電路133、IGBT狀態(tài)反饋電路142、IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路143、數(shù)字量輸入調(diào)理電路153和數(shù)字量輸出調(diào)理電路154的故障信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)、電腦等終端。
[0060]本實(shí)施例中，通過采用信號(hào)板中的FPGA芯片向信號(hào)板中的模擬量自檢測電路以及驅(qū)動(dòng)反饋板發(fā)送電壓檢測信號(hào)來檢測模擬量采樣電路、IGBT狀態(tài)反饋電路和IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路是否存在故障，采用輸入/輸出板中的ARM芯片向數(shù)字量輸入自檢測電路和數(shù)字量輸出調(diào)理電路發(fā)送電壓檢測信號(hào)來檢測數(shù)字量輸入調(diào)理電路和數(shù)字量輸出調(diào)理電路是否存在故障，從而提高了牽弓I控制單元的自檢覆蓋率，提高了牽弓I控制單元的性能。
[0061]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0062]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，包括: CPU板、系統(tǒng)板、信號(hào)板、驅(qū)動(dòng)反饋板和輸入/輸出板； 所述CPU板與所述系統(tǒng)板、所述信號(hào)板、所述驅(qū)動(dòng)反饋板和所述輸入/輸出板電連接；所述信號(hào)板包括=FPGA芯片和模擬量自檢測電路，所述驅(qū)動(dòng)反饋板中包括驅(qū)動(dòng)反饋?zhàn)詸z測電路，所述FPGA芯片用于分別向所述模擬量自檢測電路和所述驅(qū)動(dòng)反饋?zhàn)詸z測電路發(fā)送檢測信號(hào)，以檢測所述信號(hào)板和所述驅(qū)動(dòng)反饋板是否存在故障； 所述輸入/輸出板包括=ARM芯片和輸入/輸出自檢測電路，所述ARM芯片用于向所述輸入/輸出自檢測電路發(fā)送檢測信號(hào)，以檢測所述輸入/輸出板是否存在故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述信號(hào)板還包括:模擬量采樣電路； 所述FPGA芯片，用于向模擬量自檢測電路發(fā)送第一電壓檢測信號(hào)； 所述模擬量自檢測電路，用于對(duì)所述第一電壓檢測信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換及多路復(fù)用處理，得到第一中間信號(hào)發(fā)送給模擬量采樣電路； 所述模擬量采樣電路，用于對(duì)所述第一中間信號(hào)進(jìn)行采樣，得到第一反饋信號(hào)發(fā)送給所述FPGA芯片，以使所述FPGA芯片根據(jù)所述第一反饋信號(hào)和所述第一電壓檢測信號(hào)判斷所述模擬量采樣電路是否存在故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)反饋板還包括:IGBT狀態(tài)反饋電路和IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路，所述驅(qū)動(dòng)反饋?zhàn)詸z測電路包括:IGBT狀態(tài)反饋?zhàn)詸z測電路和IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖自檢測電路； 所述IGBT狀態(tài)反饋?zhàn)詸z測電路，用于接收所述FPGA芯片對(duì)第二電壓檢測信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換處理后得到的第二中間信號(hào)，對(duì)所述第二中間信號(hào)進(jìn)行多路復(fù)用處理，將處理后的第二中間信號(hào)發(fā)送給IGBT狀態(tài)反饋電路； 所述IGBT狀態(tài)反饋電路，用于對(duì)所述第二中間信號(hào)進(jìn)行處理，得到第二反饋信號(hào)發(fā)送給所述FPGA芯片，以使所述FPGA芯片根據(jù)所述第二反饋信號(hào)和所述第二電壓檢測信號(hào)判斷所述IGBT狀態(tài)反饋電路是否存在故障； 所述IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路，用于接收所述FPGA芯片發(fā)送的第三電壓檢測信號(hào)，對(duì)所述第三電壓檢測信號(hào)進(jìn)行處理，得到第三中間信號(hào)發(fā)送給IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖自檢測電路； 所述IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖自檢測電路，用于對(duì)所述第三中間信號(hào)進(jìn)行并入/串出處理，得到第三反饋信號(hào)發(fā)送給所述FPGA芯片，以使所述FPGA芯片根據(jù)所述第三反饋信號(hào)和所述第三電壓檢測信號(hào)判斷所述IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路是否存在故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述輸入/輸出板還包括:數(shù)字量輸入調(diào)理電路和數(shù)字量輸出調(diào)理電路，所述輸入/輸出自檢測電路包括:數(shù)字量輸入自檢測電路和數(shù)字量輸出自檢測電路； 所述ARM芯片，用于向數(shù)字量輸入自檢測電路發(fā)送第四電壓檢測信號(hào)，或者向數(shù)字量輸出調(diào)理電路發(fā)送第五電壓檢測信號(hào)； 所述數(shù)字量輸入自檢測電路，用于接收ARM芯片發(fā)送的第四電壓檢測信號(hào)，對(duì)所述第四電壓檢測信號(hào)進(jìn)行光耦隔離和多路復(fù)用處理，得到第四中間信號(hào)發(fā)送給數(shù)字量輸入調(diào)理電路； 所述數(shù)字量輸入調(diào)理電路，用于對(duì)所述第四中間信號(hào)進(jìn)行處理，得到第四反饋信號(hào)發(fā)送給所述ARM芯片，以使所述ARM芯片根據(jù)所述第四電壓檢測信號(hào)和所述第四反饋信號(hào)判斷所述數(shù)字量輸入調(diào)理電路是否存在故障； 所述數(shù)字量輸出調(diào)理電路，用于接收ARM芯片發(fā)送的第五電壓檢測信號(hào)，對(duì)所述第五電壓檢測信號(hào)進(jìn)行處理，得到第五中間信號(hào)發(fā)送給數(shù)字量輸出自檢測電路； 所述數(shù)字量輸出自檢測電路，用于對(duì)所述第五中間信號(hào)進(jìn)行并入/串出處理，得到第五反饋信號(hào)發(fā)送給所述ARM芯片，以使所述ARM芯片根據(jù)所述第五電壓檢測信號(hào)和所述第五反饋信號(hào)判斷所述數(shù)字量輸出調(diào)理電路是否存在故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述模擬量自檢測電路包括: D/A芯片，用于對(duì)所述第一電壓檢測信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到第一模擬電壓信號(hào)； 電平轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述第一模擬電壓信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，得到所述第一中間信號(hào); 第一多路復(fù)用開關(guān)，用于將所述第一中間信號(hào)分別送入模擬量采樣電路中各模擬量采樣電阻的后側(cè)輸入端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述第二中間信號(hào)為多路電壓信號(hào)，所述IGBT狀態(tài)反饋?zhàn)詸z測電路為: 第二多路復(fù)用開關(guān)，用于將所述多路電壓信號(hào)分別發(fā)送到所述IGBT狀態(tài)反饋電路的各IGBT狀態(tài)反饋端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述第三中間信號(hào)為多路脈沖電壓信號(hào)，所述IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖自檢測電路為: 并入/串出寄存器，用于對(duì)所述多路脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行并入/串出處理，得到第三反饋信號(hào)發(fā)送給所述FPGA芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述數(shù)字量輸入自檢測電路包括: 光耦隔離電路，用于對(duì)所述第四電壓檢測信號(hào)進(jìn)行光耦隔離處理，得到處理后的第四電壓檢測信號(hào)； 第三多路復(fù)用開關(guān)，用于將所述處理后的第四電壓檢測信號(hào)分別送入所述數(shù)字量輸入調(diào)理電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述數(shù)字量輸出自檢測電路為: 并入/串出寄存器，用于對(duì)所述第五中間信號(hào)進(jìn)行并入/串出處理，得到第五反饋信號(hào)，將所述第五反饋信號(hào)發(fā)送給所述ARM芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引控制單元自檢測電路，其特征在于，所述系統(tǒng)板包括: 大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于接收并存儲(chǔ)所述信號(hào)板、所述驅(qū)動(dòng)反饋板和所述輸入/輸出板發(fā)送的所述模擬量采樣電路、所述IGBT狀態(tài)反饋電路、所述IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路、所述數(shù)字量輸入調(diào)理電路和所述數(shù)字量輸出調(diào)理電路的故障信息； 故障信息下載單元，用于將所述模擬量采樣電路、所述IGBT狀態(tài)反饋電路、所述IGBT驅(qū)動(dòng)脈沖電路、所述數(shù)字量輸入調(diào)理電路和所述數(shù)字量輸出調(diào)理電路的故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)下載。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種牽引控制單元自檢測電路，包括：CPU板、系統(tǒng)板、信號(hào)板、驅(qū)動(dòng)反饋板和輸入/輸出板；信號(hào)板包括：FPGA芯片和模擬量自檢測電路，驅(qū)動(dòng)反饋板包括：驅(qū)動(dòng)反饋?zhàn)詸z測電路，F(xiàn)PGA芯片用于分別向模擬量自檢測電路和驅(qū)動(dòng)反饋?zhàn)詸z測電路發(fā)送檢測信號(hào)，以檢測信號(hào)板和驅(qū)動(dòng)反饋板是否存在故障；輸入/輸出板包括：ARM芯片和輸入/輸出自檢測電路，ARM芯片用于向輸入/輸出自檢測電路發(fā)送檢測信號(hào)，以檢測輸入/輸出板是否存在故障。
【IPC分類】G05B23-02
【公開號(hào)】CN104678983
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310629509
【發(fā)明人】陳鐵年, 徐從謙, 隋德磊
【申請(qǐng)人】北車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月28日