用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及驱动器保护测试技术领域，尤其涉及带相过流保护功能的驱动器测试。


背景技术：

2.驱动器过流保护测试电路的精度检测通常采用如图3所示的方法，通常采用电子负载作为恒流源，加载至驱动器相电流采集侧，同时断开后端电机，并通过示波器采集电流大小及i/o输出的保护触发信号。
3.该方法的弊端在于：
4.1）借助外接设备；
5.2）测试复杂，需要在驱动器上焊接引线以方便示波器监测和采集；
6.2）测试状态并非驱动器内部真实过流保护工作状态（因为测试增加引线）；
7.3）大型电子负载设备昂贵，且单台电子负载设备其电流输出能力固定，无法满足不同驱动器系列产品的需要，尤其在大电流过流保护测试中。


技术实现要素：

8.针对上述现有技术中存在的测试不方便问题，本实用新型旨在提供简便可行的过流保护测试方法，无需外接大型电子负载设备和示波器，通过改变pwm占空比大小实现电流过流保护的测试。
9.为实现上述目标，本实用新型采用如下技术方案：用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统，所述测试系统包括上位机、驱动器、负载，其中，
10.所述上位机与驱动器相连，所述上位机向所述驱动器发送用于调节pwm电路的控制指令，所述pwm电路输出斩波；
11.所述pwm电路与负载相连，驱动负载工作，同时，所述示波器连接在所述负载上，用于显示所述负载的电流波形。
12.进一步的，所述驱动器包含通信模块、主控芯片、隔离电路以及驱动电路；其中，所述通信模块用于与所述上位机进行通信，所述主控芯片中包含pwm斩波大小，所述pwm斩波大小经过隔离电路，成为驱动器的输出斩波。
13.进一步的，所述负载为电机，功率电阻r为0.1ω。
14.进一步的，所述驱动器还包含io输出，当检测到当前电流大于设计阈值，则io输出电平为高电平，当前电流小于设计阈值，则io输出电平为低电平。
15.本申请还提供用于低电压大电流驱动器过流保护测试方法，所述方法包括以下步骤：
16.步骤一，上位机发送pwm占空比的控制指令；
17.步骤二，所述pwm电路输出斩波驱动负载工作；
18.步骤三，示波器连接在所述负载上，显示所述负载的电流波形；
19.步骤四，当前负载电流大于设定阈值，则驱动器的io输出电平为高电平，当前负载电流小于设定阈值，则io输出电平为低电平。
20.进一步的，所述控制指令包含pwm占空比。
21.更进一步的，主控芯片实时保存电流和io输出电平大小。上位机可读取主控芯片中数字示波器模块保存的数据。通过查找i/o输出从低变高的时刻，即可相应得知该时刻的过流数值大小。
22.与现有技术相比，本实用新型的显著优点包括：摆脱了外部使用设备的限制，如电子负载，示波器，通过改变pwm占空比大小，从而改变电流上升时间，进而实现电流过流保护的测试。通过主控芯片实时采集和存储电流和io电平数据，从而减小了繁琐的接线以及示波器的使用。最大程度的保证了测试过程与真实过流保护工作状态相符。
附图说明
23.图1是本实用新型用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统的整体原理图；
24.图2是本实用新型用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统中驱动器的功能模块示意图；
25.图3是现有技术中驱动器过流保护测试系统的结构示意图。
26.具体实施方式：
27.本实例提供设计本系统的目的是为了测试驱动器的过流阈值是否与设计阈值相符。
28.实施例1
29.本实施例为用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统，所述测试系统包括上位机、驱动器、负载，其中，
30.所述上位机与驱动器相连，所述上位机向所述驱动器发送用于调节pwm电路的控制指令，所述pwm电路输出斩波；
31.所述pwm电路与负载相连，驱动负载工作，同时，所述主控芯片检测到电流非0后实时保存所述负载的电流数据。
32.进一步的，所述驱动器包含通信模块、主控芯片、隔离电路以及驱动电路；其中，所述通信模块用于与所述上位机进行通信，所述主控芯片的pwm模块输出展开比，所述pwm输出经过隔离电路，成为驱动器的输出斩波。
33.进一步的，本实施例中，所述负载为电机，所述功率电阻r为0.1ω。
34.进一步的，所述驱动器还包含io输出，当检测到当前电流大于设计阈值，则io输出电平为高电平，当前电流小于设计阈值，则io输出电平为低电平。
35.进一步的，为了实时保存并显示电机电流以及ip输出电平的数值，所述驱动器还包含数字示波器，可实时保存电流和io输出电平大小。
36.通过上位机下发指令控制电流输出的大小，通过内部数字示波器记录并保存电流产生到达到电流保护值的数据以及达到电流保护值的i/o引脚变化。数字示波器将数据上传给上位机显示和分析，进而实现电流过流保护的测试。
37.实施例2
38.基于上述测试系统，本申请还提供用于低电压大电流驱动器过流保护测试方法，
所述方法包括以下步骤：
39.步骤一，上位机发送pwm电路的控制指令；
40.步骤二，所述pwm电路输出斩波驱动负载工作；
41.步骤三，示波器连接在所述负载上，显示所述负载的电流波形；
42.步骤四，当前负载电流大于设定阈值，则驱动器的io输出电平为高电平，当前负载电流小于设定阈值，则io输出电平为低电平。
43.进一步的，所述控制指令包含pwm占空比。
44.更进一步的，通过减小占空比让达到设定阈值的时间变慢，使得主控芯片采集的io电平从低到高与电流的相交点更接近真实的过流阈值。
45.结合图1和图2，过流保护的原理是，以ac相为例（ac/ab/bc相原理相同），上位机通过通信总线下发占空比指令到驱动器，驱动器通过通信模块接收后，主控芯片进行处理，并将占空比指令转换成pwm大小输出，经过隔离电路，最终驱动电路输出斩波，使得负载r1有电流通过。供电电源u为24v，驱动器过流设计阈值i为180a，r1功率电阻r选用0.1ω（u/r1》i），当过流检测电路检测到当前电流大于设计阈值，则i/o输出电平为高（电流低于180a时电平保持为低）。 pwm电路在此作为一种开关电路，其大小用于调节开关大小，决定了电路的导通时间；pwm越小，达到电流阈值的时间越长。
46.主控芯片检测到电流非0后，数字示波器模块实时采集并保存i/o输出电平和电流大小。上位机可读取数字示波器模块保存的数据。通过查找i/o输出从低变高的时刻，即可相应得知该时刻的过流数值大小。
47.本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统，其特征在于，所述测试系统包括上位机、驱动器以及负载，其中，所述上位机与驱动器相连，所述上位机向所述驱动器发送用于调节pwm电路的控制指令，所述pwm电路输出斩波；所述pwm电路与负载相连，驱动负载工作，同时，主控芯片实时采集电流传感器采集的电流信号和io输出信号，将电流信号和io输出信号通过数字示波器发送给上位机显示，并且所述数字示波器显示io输出信号以及电流信号。2.根据权利要求1所述的用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统，其特征在于，所述驱动器包含通信模块、主控芯片、隔离电路以及驱动电路；其中，所述通信模块用于与所述上位机进行通信，所述主控芯片中包含pwm模块，所述pwm电路的输出经过隔离电路，成为驱动器的输出斩波。3.根据权利要求1或2所述的用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统，其特征在于，所述负载为电机，功率电阻r为0.1ω。4.根据权利要求3所述的用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统，其特征在于，所述驱动器还包含io输出，当检测到当前电流大于设计阈值，则io输出电平为高电平，当前电流小于设计阈值，则io输出电平为低电平。

技术总结
本实用新型涉及用于低电压大电流驱动器过流保护测试系统，所述测试系统包括上位机、驱动器、负载以及示波器，其中，所述上位机与驱动器相连，所述上位机向所述驱动器发送用于调节PWM电路的控制指令，所述PWM电路输出斩波；所述PWM电路与负载相连，驱动负载工作，同时，所述示波器连接在所述负载上，用于显示所述负载的电流波形。载的电流波形。载的电流波形。


技术研发人员：时焕玲 陈威振 林希佳 韩国庆 刘国辉 魏雯 翟国涛 于洋 顾功
受保护的技术使用者：江苏金陵智造研究院有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/11/2