H桥功率单元测试仪
阅读说明：本技术 H桥功率单元测试仪 (H-bridge power unit tester ) 是由 隗华荣 程谦 侯凯 王小红 刘国华 杨合民 张华润 胡静 简优宗 吴伟亮 郭海山 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种H桥功率单元测试仪,包括处理器模块,以及与所述处理器模块相连的指示灯、光口选择按钮、显示模块和若干个光口；各光口还分别用于连接一待测H桥功率单元；所述处理器模块生成PWM驱动信号,并根据光口选择按钮的输出信号确定出下发PWM驱动信号的光口,通过该光口将PWM驱动信号发送至对应的待测H桥功率单元,并接收待测H桥功率单元的反馈信号,按照预设的规则对反馈信号处理后,根据处理结果控制所述指示灯的显示状态,以及所述显示模块的显示内容。本发明能使现场调试人员快速确定H桥功率单元的运行工况和IGBT的损坏程度,提高调试效率,大幅减少现场调试工作时间。(The invention discloses an H-bridge power unit tester, which comprises a processor module, an indicator light, an optical port selection button, a display module and a plurality of optical ports, wherein the indicator light, the optical port selection button, the display module and the optical ports are connected with the processor module; each optical port is also respectively used for connecting an H bridge power unit to be tested; the processor module generates PWM driving signals, determines an optical port for issuing the PWM driving signals according to output signals of the optical port selection button, sends the PWM driving signals to the corresponding H-bridge power unit to be tested through the optical port, receives feedback signals of the H-bridge power unit to be tested, processes the feedback signals according to preset rules, and controls the display state of the indicator lamp and the display content of the display module according to processing results. The invention can enable field debugging personnel to quickly determine the operating condition of the H-bridge power unit and the damage degree of the IGBT, improve the debugging efficiency and greatly reduce the field debugging working time.)
技术领域
本发明属于电工技术领域，具体涉及一种H桥功率单元测试仪。
背景技术
变频器向多电平、大容量的方向发展已成为趋势。三电平拓扑、完美无谐波拓扑已成为比较成熟的产品拓扑结构，背靠背H桥形成的级联拓扑也被广泛的研究，正成为变频器市场的主流拓扑。此外，在其它应用方向，如高压直流输电，半桥、H桥拓扑结构也得到广泛的研究及应用。
公开号为CN 106291207A的中国发明专利申请中，公开了一种链式SVG模块测试系统、平台及方法。它所描述的测试平台至少由两个SVG模块组成，通过模拟实际工况来测试SVG，该方法适用于设备的出场调试。考虑到运输过程可能对SVG模块造成损坏，设备现场到位之后，需要对SVG模块的关键参数重新测试，该发明所描述的测试平台以及方法并不适用。
公开号为CN103439617A的中国发明专利申请中，公开了一种H桥电路的功率模块并联测试方法，主要测试H桥电路的静态均流，以及动态电流情况，测试的主要目的是更加有效评估H桥电路能否有效并联。
公开号为CN209132343U的中国实用新型专利申请中，公开了一种便携式H桥自动测试装置，但只能测试1至2个功率单元，所测试的功率单元拓扑有限，且需要观察示波器波形来判断IGBT是否处于正常状态，这对调试人员的专业素质要求较高，不利于推广。
在实际应用中，由于功率单元数量众多，且产品经过长途运输或长期运行，需要对数量众多的功率单元进行快速检测并不是一件容易的事情，一般需要耗费很长的调试时间对功率单元逐一排查，以确保装置正常启动或者恢复正常工作的状态。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种H桥功率单元测试仪，能使现场调试人员快速确定功率单元的运行工况和IGBT的损坏程度，提高调试效率，大幅减少现场调试工作时间。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种H桥功率单元测试仪，包括处理器模块，以及与所述处理器模块相连的指示灯、光口选择按钮、显示模块和若干个光口；各光口还分别用于连接一待测H桥功率单元；
所述处理器模块生成PWM驱动信号，并根据光口选择按钮的输出信号确定出下发PWM驱动信号的光口，通过该光口将PWM驱动信号发送至对应的待测H桥功率单元，并接收待测H桥功率单元的反馈信号，按照预设的规则对反馈信号处理后，根据处理结果控制所述指示灯的显示状态，以及所述显示模块的显示内容。
可选地，所述H桥功率单元测试仪还包括电源模块和数量与光口相同的隔离变压器；
各隔离变压器的一端通过开关与所述电源模块相连，另一端用于与待测H桥功率单元的交流侧相连，提供电能。
可选地，所述隔离变压器与电源模块之间串联有电阻。
可选地，所述电源模块的电源电压为单相220V工频电压。
可选地，所述光口的数量为4，每组光口包含一收一发两个光纤接口。
可选地，所述处理器模块同时生成16路PWM驱动信号。
可选地，所述光口选择按钮为手动选择按钮。
可选地，所述指示灯的显示颜色包括红色和绿色；当待测H桥功率单元处于正常状态时，所述指示灯显示绿色；当待测H桥功率单元处于故障工况下时，所述指示灯显示红色。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提出一种H桥功率单元测试仪，能使现场调试人员快速确定功率单元的运行工况和IGBT的损坏程度，提高调试效率，大幅减少现场调试工作时间，适用于采用数量众多功率单元级联的变流器，既可用它来做出场测试，也可用它在现场搭建测试平台。
本发明提出的一种H桥功率单元测试仪，体积小重量轻，能同时给若干个IGBT的工况提供快速检测，特别适用于设备出厂后到现场上电前的功率单元检测在增加设备首次上电成功率的同时，满足多种应用场景的需求。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为应用H桥功率单元测试仪对4个由不控整流+H桥逆变拓扑构成的功率单元进行测试的搭建示意图；
图2为应用H桥功率单元测试仪对1个由H桥拓扑背靠背构成的功率单元进行测试的搭建示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
现有技术中由于功率单元数量众多，且产品经过长途运输或长期运行，需要对数量众多的功率单元进行快速检测并不是一件容易的事情，一般需要耗费很长的调试时间对功率单元逐一排查，以确保装置正常启动或者恢复正常工作的状态。为此，本发明中提出了一种H桥功率单元测试仪，能使现场调试人员快速确定功率单元的运行工况和IGBT的损坏程度，提高调试效率，大幅减少现场调试工作时间，适用于采用数量众多功率单元级联的变流器，既可用它来做出场测试，也可用它在现场搭建测试平台。
如图1-2所示，本发明中提供的一种H桥功率单元测试仪，用以测试H桥功率单元内各个IGBT运行状态，其包括处理器模块，以及与所述处理器模块相连的指示灯、光口选择按钮、显示模块和4个光口，所述光口的数量根据实际的待测H桥功率单元的数量确定，在本发明的其他实施例中，所述光口的数量还可以是其他数字；
各光口还分别用于连接一待测H桥功率单元，具体为与待测H桥功率单元的光口相连，完成与待测H桥功率单元的信息交换，如电容电压、IGBT驱动信号和报警信号等；
在实际应用过程中，所述处理器模块包括DSP及相关接口电路；所述显示模块为直流电压显示屏；
所述处理器模块生成PWM驱动信号，并根据光口选择按钮的输出信号确定出下发PWM驱动信号的光口，通过该光口将PWM驱动信号发送至对应的待测H桥功率单元，并接收待测H桥功率单元的反馈信号，按照预设的规则对反馈信号处理后，根据处理结果控制所述指示灯的显示状态，以及所述显示模块的显示内容(比如待测H桥功率单元内部的电容的直流电压值)。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述H桥功率单元测试仪还包括电源模块和数量与光口相同的隔离变压器；各隔离变压器的一端通过开关与所述电源模块相连，另一端用于与待测H桥功率单元的交流侧相连，具体为与待测H桥功率单元的直流母排相连，提供电能，所述开关用于控制电源的通断；所述隔离变压器的原副边的变比可自由决定，不局限于某一具体比值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述隔离变压器与电源模块之间串联有电阻,从而限制输入电流。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述电源模块的电源电压为单相220V工频电压。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述光口的数量为4，每组光口包含一收一发两个光纤接口。所述处理器模块同时生成16路PWM驱动信号。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述光口选择按钮为手动选择按钮。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述指示灯的显示颜色包括红色和绿色；当待测H桥功率单元处于正常状态时，所述指示灯显示绿色；当待测H桥功率单元处于故障工况下时，所述指示灯显示红色。当待测H桥功率单元中的任一IGBT故障时，指示灯显示红色，全部IGBT正常运行，则显示绿色。
本发明实施例中的H桥功率单元测试仪，适用于不控整流+H桥组成的功率单元，现场应用本发明实施例中的H桥功率单元测试仪对4个H桥功率单元搭建的测试方案如图1所示。
本发明实施例中的H桥功率单元测试仪，还适用于两个H桥拓扑背靠背组成的功率单元，现场测试方案如图2所示。由于功率单元的两个H桥背靠背连接，电容两侧的H桥均测量电容电压，因此在显示模块上显示的数值往往一样或差不多。通过观察它们输出的电容电压值即可判断它们的IGBT是否正常工作。如果有任意一个H桥功率单元内IGBT发生故障，那么H桥拓扑的特性会发生变化，电容电压就达不到既定值。通过观察显示模块上的数值就可以得知是哪一个H桥功率单元出现故障，从而完成对H桥功率单元的故障检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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