一種岸電系統模擬測試儀的制作方法
【專利摘要】一種岸電系統模擬測試儀，包括CPLD、單片機、模/數轉換芯片、驅動芯片、LED數碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器；單片機和CPLD相連，產生調試檢驗所需光電信號和數字信號；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/數轉換芯片與單片機和驅動芯片相連，將單片機和CPLD產生的數字信號轉換成電信號并傳送給驅動芯片；驅動芯片與模/數轉換芯片和LED數碼管和LED指示燈相連，驅動LED數碼管和LED指示燈發光；操作按鍵與單片機相連，向單片機發出調試操作信號。本實用新型能簡便快捷地對高壓岸電電源PU板、逆變單元進行常規功能調試。
【專利說明】一種岸電系統模擬測試儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種模擬測試儀，具體為一種岸電系統模擬測試儀。
【背景技術】
[0002]目前，岸電電源沒有相應的比較完善的測試系統，致使岸電電源的性能、品質達不到預期的要求，產品品質得不到實質性的提升；在生產制作過程中所產生的隱性故障檢測不出來，從而導致產品的可靠性降低，維修工作量比較大。
【發明內容】
[0003]針對岸電電源沒有相應的比較完善的測試系統存在的問題，本實用新型提出一種岸電系統模擬測試儀，能簡便快捷地對高壓岸電電源PU板、逆變單元進行常規功能測試。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的具體技術方案如下:一種岸電系統模擬測試儀，包括CPLD、單片機、模/數轉換芯片、驅動芯片、LED數碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器；所述單片機和CPLD相連，產生調試檢驗所需的光電信號和數字信號；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/數轉換芯片與單片機和驅動芯片相連，將單片機和CPLD產生的數字信號轉換成電信號并傳送給驅動芯片；所述驅動芯片與模/數轉換芯片和LED數碼管和LED指示燈相連，驅動LED數碼管和LED指示燈發光；所述操作按鍵與單片機相連，向單片機發出調試操作信號。
[0005]進一步地，所述岸電系統模擬測試儀，還包括操作面板，所述LED數碼管、LED指示燈和操作按鍵設置在操作面板上，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數碼管設有4個，所述LED指示燈設有6個；所述Switch鍵為電源開關鍵；所述上升鍵，按動使參數號及參數值加1，按住能自動增加；所述下降鍵，按動使參數號及參數值減I，按住能自動減少；所述右翻鍵，按動在四個參數組之間切換或使參數值加16 ;所述左翻鍵,按動在四個參數組之間切換或使參數值減16 ;所述Funct1n鍵為功能選擇鍵，用于工作狀態選擇(PO)、輸出頻率(Pl)、輸出幅值(P2)設定；所述PWM鍵完成PWM起/停的切換；所述Run鍵，按下向PU板、逆變單元發允許命令；所述Reset鍵，按下向單片機發復位命令；所述4個LED數碼管顯示狀態信息；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、品質因素及其穩定性，降低了運行中的故障點。并有了明確的調試規程及檢驗規程，使得生產過程合理化、明確化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是岸電系統模擬測試儀組成框圖；
[0008]圖2是岸電系統模擬測試儀操作面板示意圖；
[0009]圖3是岸電系統模擬測試儀電路電原理圖；
[0010]圖4是岸電系統模擬測試儀數字信號處理框圖；
[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是岸電系統模擬測試儀組成框圖，包括CPLD、單片機、模/數轉換芯片、驅動芯片、LED數碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器。單片機和CPLD相連，產生調試檢驗所需的光電信號和數字信號；光電信號經光纖連接器傳送給被測逆變單元或PU板；數字信號通過模/數轉換芯片轉換成電信號后傳送給驅動芯片，驅動芯片驅動LED數碼管顯示相關狀態或驅動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，向單片機發出調試操作信號。表I為不同狀態下的故障查詢表，按下“Fault”鍵，即左翻鍵，并通過方向鍵進行相關故障查詢，根據數碼管的顯示狀態“E”與下面的LED燈結合判斷一些故障。在不同狀態下可根據LED顯示情況查詢故障信息，其中，E0、El、E2、E3對應四種狀態，DO、Dl、D2、D3、D4、D5為6個LED燈。
[0015]表I不同狀態下的故障查詢表
[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是岸電系統模擬測試儀操作面板示意圖。岸電系統模擬測試儀是一個體積小、便于攜帶及現場調試、操作簡單、功能齊全的工裝平臺。岸電系統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參數設定，通過LED數碼管調節狀態。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__電源開關鍵_
Λ鍵為上升鍵 +1鍵，按動使參數號及參數值加一。按住能自動 _I增加。 _
[0020]V鍵為下降鍵1-1鍵，按動使參數號及參數值減一。按住能自動
__減少。_
>鍵為右翻鍵+16鍵，按動在四個參數組之間切換，或使參數
__值力口十六。_
C(Fault)鍵為左翻鍵 -16鍵，按動在四個參數組之間切換，或使參數
__值減十六。_
Funct1n鍵功能選擇鍵，用于工作狀態選擇(PO)、輸出頻
__率(P1)、輸出幅值(P2)設定。_
PWM鍵—完成PWM起/停的切換。
Run鍵—按下向PU板、逆變單元發允許命令。
Reset鍵按下向CPU發復位命令。
[0021]表3功能鍵Funct1n的功能參數
[0022]
PO工作狀態設定，Hl控制信號
__iEf；_
PlPWM輸出頻率設定，HE6頻
__率調節_
P2 PWM輸出幅值設定，H20幅值
__調節_
[0023]待具備運行條件后，按下“PWM鍵”進行脈沖發送并按下“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故障查詢，根據數碼管下面的LED燈判斷一些故障，“Reset”復位鍵用于故障清除。
[0024]圖3是岸電系統模擬測試儀電路原理圖。岸電系統模擬測試儀采用單穩態觸發器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態觸發器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岸電模擬測試發送控制命令脈沖；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的輸出作為單穩態觸發器10的輸入，每當有控制命令脈沖波被與門9允許通過時，單穩態觸發器10輸出一個寬度為T2的脈沖；可觸發的對稱脈沖發生器11的觸發輸入和復位輸入均為10的輸出，在10的輸出的作用下，對稱脈沖發生器11輸出一個頻率為fc、寬度為T2的脈沖列，此即已調制控制命令；或門12的輸入為已調制控制命令和已調制PWM信號，兩者在這里疊加后，經電光轉換器和光纖發送出去；單穩態觸發器13的輸入是來自光電轉換器的已調制信號，輸出為寬度為Tc的脈沖；反相器14將13的輸出反相后輸出；單穩態觸發器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；設定Tc = l/2fc(fc是圖2分離及調制電路中的調制脈沖頻率)；異或門16的輸入是已調制信號，另一個輸入為15的輸出；每當接收到調制頻率為fc的已調制信號時，16就持續輸出“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間隙連續發送的2個控制命令脈沖之間，19持續輸出“1”，此即已解調的控制命令。
[0025]圖4是岸電系統模擬測試儀數字信號處理框圖。岸電系統模擬測試儀采用信號處理器將采集過來的已解調的PWM、控制命令整形、濾波處理后經光電轉換器將模擬信號轉換為光信號并進行光電隔離，A/D數字解碼器進行解碼后經CPLD邏輯運算后進行數字信號輸出。
[0026]圖5是PU板測試接線原理圖。岸電系統模擬測試儀和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，并將岸電系統模擬測試儀送電進行測試。用Funct1n鍵進行頻率、幅值設定:P0送Hl，LED5亮，表示岸電系統模擬測試儀控制信號正常；P1起始頻率設為HE6 ；P2起始幅值設為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?，示波器應有波形顯示。PU板上設置有過熱采樣點，通過外圍溫度開關發出超溫報警信號時，岸電系統模擬測試儀和PU板立即發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、幅值設定設定:P0送Hl，LED5亮，表示岸電系統模擬測試儀控制信號正常；P1起始頻率設為HE6 ；P2起始幅值設為H20。閉合KM1，經TRl給逆變單元供電O?600V電源送電。調節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功能調試及過壓、過流、電容異常、超溫保護等保護功能檢驗。
【權利要求】
1.一種岸電系統模擬測試儀，其特征在于:包括CPLD、單片機、模/數轉換芯片、驅動芯片、LED數碼管、LED指示燈、操作按鍵和光纖連接器；所述單片機和CPLD相連，產生調試檢驗所需的光電信號和數字信號；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/數轉換芯片與單片機和驅動芯片相連，將單片機和CPLD產生的數字信號轉換成電信號并傳送給驅動芯片；所述驅動芯片與模/數轉換芯片和LED數碼管和LED指示燈相連，驅動LED數碼管和LED指示燈發光；所述操作按鍵與單片機相連，向單片機發出調試操作信號。
2.如權利要求1所述的一種岸電系統模擬測試儀，其特征在于:還包括操作面板，所述LED數碼管、LED指示燈和操作按鍵設置在操作面板上，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數碼管設有4個,所述LED指示燈設有6個；所述Switch鍵為電源開關鍵；所述上升鍵,按動使參數號及參數值加1，按住能自動增加；所述下降鍵，按動使參數號及參數值減1，按住能自動減少；所述右翻鍵，按動在四個參數組之間切換或使參數值加16 ;所述左翻鍵,按動在四個參數組之間切換或使參數值減16 ;所述Funct1n鍵為功能選擇鍵,用于工作狀態選擇(PO)、輸出頻率(PD、輸出幅值(P2)設定；所述PWM鍵完成PWM起/停的切換；所述Run鍵，按下向PU板、逆變單元發允許命令；所述Reset鍵,按下向單片機發復位命令；所述4個LED數碼管顯示狀態信息；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 優先權日:2014年8月1日
【發明者】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