一种直流综合测试平台的制作方法_2

文档序号:9430966阅读:来源:国知局
源。
[0029] 结合图1,所述综合测试模块包括综合测试控制单元、=相电压调节单元、负载调 节单元、纹波采样单元和输入输出电压采样单元,所述综合测试控制单元分别与=相电压 调节单元、负载调节单元、纹波采样单元和输入输出电压采样单元连接,所述输入输出电压 采样单元还与=相电压调节单元进行连接,所述绝缘校验模块包括绝缘校验控制单元、阻 容阵列单元、直流电压调节单元和交流电压调节单元,所述绝缘校验控制单元分别与阻容 阵列单元、直流电压调节单元和交流电压调节单元连接,所述对地参数检验模块包括对地 参数检验控制单元、对地分布电容测试单元、接地检测及故障定位单元和LCD显示单元,所 述对地参数检验控制单元分别与对地分部电容测试单元、接地检测及故障定位单元和LCD 显示单元连接,在本发明实施例中,所述综合测试控制单元、绝缘校验控制单元和对地参数 检验控制单元采用基于Ccxrtex-M3内核的STM32F107处理器。
[0030] 如图2所示,所述输入输出电压采样单元包括第一电压整流器、第一分压电路和 第一滤波电路,所述=相电压调节单元包括第一接触式可调变压器、第一驱动电路、第一光 电隔离器和第一稳压保护电路,所述第一接触式可调变压输出的识别电压通过依次通过第 一电压整流器、第一分压电路和第一滤波电路输入综合测试控制单元进行识别处理,所述 综合测试控制单元经识别处理后输出的PWM信号依次通过第一光电隔离器、第一驱动电路 和第一稳压保护电路反馈输入至第一接触式可调变压器。其中,输入/输出电压通过第一 电压整流器和第一分压电路得到电压采样能够识别的电压值,因为输入的都为交流电压, 模拟数字转换忍片无法识别,因此把分压后得到的电压值进行整流,通过第一电压整流器 把交流电压整流为直流后通过由RC电路组成的二阶低通滤波电路(第一滤波电路)对直 流电压进行滤波,滤波后的电压直接送入综合测试控制单元将模拟信号转数字信号,然后 进行数据处理,为了防止外界的静电干扰烧坏综合测试控制单元的引脚,在输入输出电压 采样单元和综合测试控制单元引脚之间加入二极管保护电路。
[0031] 结合图1和图2,在本发明实施例中,第一上位机通过RS485数据通信接口传送指 令到综合测试控制单元,综合测试控制单元收到电压调节指令后发出PWM调节控制信号, 经过第一光电禪合器(采用TLP512-4光禪忍片)进行光电隔离后控制第一驱动电路(采 用L298N电机驱动忍片)和第一稳压保护电路,然后由L298N电机驱动忍片控制第一接触 式可调变压器内嵌的直流减速电机转动,通过综合测试控制单元发出PWM调节控制信号命 令控制电机驱动忍片L298N输出不同的电平实现电机的正转和反转,可实现电压的调节范 围为:(70%~120% )*输入电压,供给直流充电机测试使用。在本发明中,所述第一稳压 保护电路包括二极管D1和二极管D2,所述二极管D1的阳极与二极管D2的阴极连接后与第 一驱动电路的输出端连接,所述二极管D1的阴极接巧V电源电压,二极管D2的阳极与接地 连接。
[003引如图3所示,所述负载调节单元包括纯电阻负载电路、IGBT晶体管放大电路、第二 稳压保护电路、第二光电隔离器、第二滤波电路和电流互感器,所述纯电阻负载电路依次通 过流互感器和第二滤波电路与综合测试控制单元连接,所述综合测试控制单元输出的信号 依次通过第二光电隔离器、第二稳压保护电路和IGBT晶体管放大电路反馈输入至纯负载 电路,在本发明中,所述第二稳压保护电路包括二极管D3和二极管D4,所述二极管D3的阳 极与二极管D4的阴极并联连接后与第二光电隔离器的输出端连接,所述二极管D3的阴极 接巧V电源电压,二极管D4的阳极与接地连接,如图4所示,所述纯负载电路包括12只并 联连接的电阻,其中包括4只40Q电阻、6只80Q电阻、1只160Q电阻、1只320电阻。综 合测试控制单元发出命令,通过第二光电禪合器(采用TLP250光禪忍片)进行光电隔离, 然后控制IGBT晶体管放大电路的工作状态,从而控制12路纯电阻负载,经过12只并联连 接的纯电阻负载组合控制电流的输出大小,供给测试充电机功能特性使用,纯电阻负载电 路输出的电流经过电流互感器进行采样转换成成相应的电压值,然后经过第二滤波电路滤 波排除干扰之后送到综合测试控制单元进行模拟信号转换数字信号,再进行数据处理;通 过改变充电机的输入状态测试其输出的电压值和电流值,通过启动纹波采样单元检测充电 机的纹波系数,通过负载调节单元和输入输出电压采样单元检测充电机的稳压精度和稳流 精度;测试结束由上位机软件生成报表,如表1所示,并对充电机性能指标进行评估。
[0033] 表1充电机性能试验数据
[0034]
[0036] 如图5所示,所述直流电压调节单元包括至少包括两路锁存输出单元,所述锁存 输出单元包括直流可调开关电源I、第一锁存器、第一继电器阵列、第一电阻阵列、第二锁 存器、第二继电器阵列、第二电阻阵列和第一拨动开关组,所述绝缘校验控制单元分别与第 一锁存器和第二锁存器连接,所述第一锁存器依次通过第一继电器阵列、第一电阻阵列与 第一拨动开关组连接,所述第二锁存器依次通过第二继电器阵列、第二电阻阵列与第一拨 动开关组连接,所述绝缘校验控制单元还通过RS485数据通信接口与直流可调开关电源I 连接,所述直流可调开关电源I还与第一拨动开关组连接。由绝缘校验控制单元发出命令, 通过RS485数据通信接口输入到直流可调开关电源I进行电压的调节,可实现输出直流电 压DC范围为:0~300V,供给直流系统绝缘在线监测设备或者便携式接地查找设备被测设 备电压测试直流互窜;通过控制第一开关组控制第一和第二电阻阵列的接入,供给校验被 测设备电阻测试使用;结合图1和图5,在本发明实施例中,所述直流电压调节单元通过绝 缘校验控制单元发出控制命令,第一锁存器和第二锁存器接收到命令,控制第一继电器阵 列和第二继电器阵列的断开和闭合,组合阻容阵列,通过选择第一拨动开关组实现直流接 地输出,例如通过选择拨动开关S40、S41实现正极接地,选择选择拨动开关S42、S43实现负 极接地,通过控制继电器阵列的断开和闭合从而实现接地阻值范围为0~999. 9KQ,对地 电容范围为0~999UF,通过选择第一拨动开关组W实现单极单点接地、单极多点接地、两 极同阻值接地或/和两极不同阻值接地;
[0037] 如图6和图7所示,所述阻容阵列单元包括16路电阻阵列、16路电容阵列、继电 器阵列、TLP512-4光禪忍片;绝缘校验CPU发出命令,经过TLP512-4光禪忍片光电隔离后 控制继电器阵列,控制每一个继电器的闭合和断开,从而控制电阻阵列和电容阵列的组合, 实现一路电阻的调节,调节范围:〇~999. 9KQ,一路电容的调节,调节范围:0~999uF,供 给模拟直流系统绝缘降低和接地使用;在图6中,电阻阵列采用的是不同阻值大小的16路 电阻进行串联连接,每一路由一个或者几个电阻与一个可调电阻(RW1~RW16)串联进行组 合而得,然后通过每一路电阻再并联一个开关(总共16只开关:K1~K16),图6中开关为 继电器(K1~K16),每一路阻值的大小由电阻组合且通过一个继电器进行控制,继电器闭 合(继电器K1~K16的其中一个闭合)则代表对应的阻值没有接入系统中,当继电器断开 (继电器K1~K16的其中一个断开)后其对应的阻值接入系统中,通过继电器的断开组合, 可实现电阻值大小为0~999. 9KQ组合;如图7所示为电容阵列,电容阵列采用的是不同 容值大小的16路电容进行并联连接,每一路由一个或者几个电容与组合而得,然后通过每 一路电容再串联一个开关(总共16只开关:S1~S16),图7中开关为继电器(S1~S16), 每一个容值大小的电容组合且通过一个继电器进行控制,继电器断开则对应的电容不接入 系统,继电器闭合则其对应的电容接入系统中,通过继电器的闭合组合,能够实现容值大小 为0~999uF组合。
[0038] 如图8所示,所述交流电压调节单元包括直流可调开关电源II、直流可调开关电 源III、第=光电隔离器、第=驱动电路、第=稳压保护电路、第=接触式可调变压器和第二 拨动开关组,所述绝缘校验控制单元依次通过第=光电隔离器、第=驱动电路、第=稳压保 护电路、第=接触式可调变压器连接,所述第=接触式可调变压器通过平衡电阻R3与第二 拨动开关组连接,所述绝缘校验控制单元通过RS485数据总线分别与直流可调开关电源II 和直流可调开关电源III连接,所述直流可调开关电源II和直流可调开关电源m都分别第二 拨动开关组连接;在本发明中,所述第=稳压保护电路包括二极管D5和二极管D6,所述二 极管D6的阳极与二极管D5的阴极连接后与第=驱动电路的输出端连接,所述二极管D6的 阴极接巧V电源电压,二极管D5的阳极与接地连接。本发明中,通过绝缘校验控制单元发 出控制命令,一方面输出PWM控制信号给第=光电隔离器(采用TLP512-4光禪忍片),再输 出给第=驱动电路(采用L298N电机驱动忍片),然后由L298N电机驱动忍片控制第第= 接触式可调变压器内嵌的直流减速电机转动,通过绝缘校验控制单元发出PWM调节控制信 号命令控制电机驱动忍片L298N输出不同的电平实现电机的正转和反转,从而实现电压的 调节范围为:〇~300V交流电压的输出,供给模拟交流窜入直流电压使用。输出交流电压 经过保护电阻R3,
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