一種便攜式功率單元測試儀裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子一次設(shè)備的測試領(lǐng)域，涉及一種便攜式功率單元測試儀
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)快速發(fā)展，高壓大容量電力電子一次設(shè)備正廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。功率單元作為電力電子一次設(shè)備的基礎(chǔ)模塊，在廠內(nèi)和現(xiàn)場進(jìn)行測試和維護(hù)中，需要進(jìn)行詳細(xì)完善的測試。
[0003]功率單元由于體積龐大、電壓等級高、測試過程繁瑣等問題，在現(xiàn)場測試極為不方便，傳統(tǒng)功率單元測試依賴工程技術(shù)人員使用高壓輔助電源及萬用表進(jìn)行人工的測試，不僅耗費(fèi)工程人員的大量時(shí)間精力，而且測試過程操作復(fù)雜、并具有一定危險(xiǎn)性，測試結(jié)果僅可進(jìn)行區(qū)域性故障定位，無法準(zhǔn)確定位出故障點(diǎn)。
[0004]在功率單元手工測試過程中，當(dāng)功率單元的重要器件IGBT(Insulated GateBipolar Transistor)未開通時(shí)，其發(fā)射極與集電極之間的阻抗可達(dá)到幾十M Ω等級，而萬用表電壓檔的輸入阻抗僅為10ΜΩ等級，僅用一個(gè)萬用表測試功率單元橋臂電壓，會(huì)將IGBT發(fā)射極與集電極之間的阻抗拉低，嚴(yán)重影響測試結(jié)果。
[0005]為提高功率單元測試效率，提升測試的安全性及準(zhǔn)確性，急需開發(fā)一種簡單安全高效的測試裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是:提供一種功率單元模塊自動(dòng)化測試的便攜式測試儀裝置，其具備測試效率高、測試精度高、自動(dòng)化測試程度高的優(yōu)點(diǎn)，并且便于攜帶和使用，極大提高了整個(gè)測試過程的安全性。
[0007]本實(shí)用新型的解決方案:便攜式功率單元測試儀裝置，其特征在于，包含電源模塊、供電模塊、主控模塊、采樣模塊、背板模塊和人機(jī)界面；所述電源模塊采用交流市用電供電，所述供電模塊為功率單元提供交直流電壓供電，所述采樣模塊對浮地交直流電壓信號進(jìn)行取樣隔離調(diào)制，所述主控模塊與待測功率單元進(jìn)行通訊，控制其內(nèi)部功率管通斷，并處理采樣數(shù)據(jù)，通過人機(jī)界面顯示測試過程及結(jié)果；所述背板模塊為其他模塊提供模塊之間的電氣連接電路，包含供電模塊的充放電電阻投切硬件聯(lián)閉鎖電路。
[0008]進(jìn)一步的，所述供電模塊采用充放電電阻投切硬件聯(lián)閉鎖電路，其聯(lián)閉鎖電路的第一繼電器的合閘線圈與第二繼電器輔助常閉節(jié)點(diǎn)、第三繼電器輔助常閉節(jié)點(diǎn)串接，一端連接到電源，另一端通過第一 MOS管接地；第一繼電器的分閘線圈一端連接到電源，另一端通過第二 MOS管接地；第二繼電器線圈與第一繼電器輔助常開節(jié)點(diǎn)串接，一端連接到電源，另一端通過第三MOS管接地；第三繼電器線圈與第一繼電器輔助常閉節(jié)點(diǎn)、第二繼電器輔助常閉節(jié)點(diǎn)串接，一端連接到電源，另一端通過第四MOS管接地。
[0009]進(jìn)一步的，所述供電模塊采用一種穩(wěn)定安全的充放電電阻投切邏輯，即當(dāng)?shù)诙潆婋娮韬偷谝环烹婋娮枨谐龝r(shí)，第一繼電器輔助常開節(jié)點(diǎn)方可閉合；當(dāng)?shù)谝焕^電器輔助常開節(jié)點(diǎn)閉合后，第二充電電阻方可投入；當(dāng)?shù)谝焕^電器輔助常開節(jié)點(diǎn)斷開，第二充電電阻斷開時(shí)，第一放電電阻方可投入。
[0010]進(jìn)一步的，所述采樣模塊的第一采樣通道并接在上橋臂IGBT兩側(cè)，第二采樣通道并接在下橋臂IGBT兩側(cè)，兩路采樣通道分別采用獨(dú)立電源，利用取樣電阻和線性光耦，將浮地高電壓信號轉(zhuǎn)化成共地的小電壓信號。
[0011]上述模塊均采用導(dǎo)軌直插式安裝，且測試儀裝置體積小，其機(jī)箱側(cè)面安裝軟帶提手，便于工程人員攜帶。其電源模塊可外接市用單相交流電，并將其轉(zhuǎn)化成裝置各模塊所需的電源；其供電模塊可為待測單元同時(shí)提供大功率高電壓的直流和交流電源，具有輸出電源短路保護(hù)功能，且采用裝置背板繼電器硬件聯(lián)閉鎖的方法，保證測試過程嚴(yán)格按照一定順序進(jìn)行充放電，防止誤導(dǎo)通引起的待測單元損壞或人員傷害；其采樣模塊將功率單元的上下橋臂均并接了高輸入阻抗的采樣回路，可對浮地交流或直流電壓信號進(jìn)行取樣隔離調(diào)制；其主控模塊通過光纖與待測功率單元控制模塊進(jìn)行通訊，對上述采樣模塊調(diào)制出的小電壓信號進(jìn)行采樣，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理運(yùn)算、邏輯判斷執(zhí)行、液晶顯示及鍵盤操作。
[0012]所述供電模塊需要在測試過程中滿足以下充放電順序:在測試開始前放電電阻被切除，并且充電限流電阻被投入；在測試過程中在為功率單元正常供電后，充電限流電阻被切除；在測試結(jié)束后放電電阻被投入，將功率單元的平波電容快速放電。所述供電模塊通過調(diào)試儀背板繼電器硬件聯(lián)閉鎖的方法，從硬件上保證了測試過程嚴(yán)格按照上述順序進(jìn)行充放電。所述采樣模塊支持多通道的浮地交直流高電壓模擬量采樣。在測試過程中，將功率單元的上下橋臂均并接了獨(dú)立浮地的高輸入阻抗采樣回路，避免僅測量橋臂中點(diǎn)對地電壓造成的下橋臂IGBT在斷開狀態(tài)時(shí)阻抗減小而影響測試結(jié)果。上述采樣回路的線性光耦輸入側(cè)均采用獨(dú)立的電源，利用采樣電阻，將浮地高電壓信號轉(zhuǎn)化成與線性光耦輸入側(cè)共地的小電壓信號，通過線性光耦隔離放大，調(diào)制成小電壓信號，供主控模塊采樣。所述測試儀裝置為減小體積，方便攜帶，所有模塊的尺寸均優(yōu)化設(shè)計(jì)。供電模塊由于變壓器體積較大，插件的PCB空間緊張，為充分利用供電模塊上變壓器的體積空間，將用于限制變壓器合閘浪涌的負(fù)溫度系數(shù)第一熱敏電阻Rt與第一變壓器的第一原邊繞組串接，安裝在變壓器塑鋼外殼中。該設(shè)計(jì)方法一方面節(jié)約了平面空間，另一方面可使熱敏電阻的實(shí)時(shí)溫度較準(zhǔn)確的體現(xiàn)變壓器的溫度。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型裝置具有取電方便、測試準(zhǔn)確、接線簡單、安全系數(shù)高、體積小、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，且測試過程安全可靠，可廣泛應(yīng)用在功率單元的廠內(nèi)和現(xiàn)場工程測試，極大的提高了其測試效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型測試儀裝置的系統(tǒng)構(gòu)造圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型測試儀裝置供電模塊的原理圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型測試儀裝置背板模塊繼電器聯(lián)閉鎖的原理附圖。
[0017]標(biāo)記說明:I采樣模塊；2主控模塊；3功率模塊；4電源模塊；5背板模塊；6