一种多功能的光电信号采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及IGBT功率器件驱动和反馈信号的采集设备，具体为一种多功能的光电信号采集装置。光电信号采集装置适用于单个IGBT驱动控制信号和反馈信号光电转换电路，电路由供电电源转换电路、IGBT驱动信号光电转换电路以及IGBT状态反馈信号光电转换电路组成。本方案设计的多更能光电信号采集装置，可以方便地进行光电信号之间的转换，便于监控产品运行过程中光电信号，有利于产品故障原因的查找与分析；便于对光信号传输的控制信号、保护信号采集与分析，从而更好地完成光传输新产品的调试工作，提高调试和分析问题的效率，具有明显的经济和社会效益。济和社会效益。济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能的光电信号采集装置


[0001]本专利技术涉及IGBT功率器件驱动和反馈信号的采集设备，具体为一种多功能的光电信号采集装置。

技术介绍

[0002]近年来，IGBT功率器件在电力变换电路中应用越来越广泛，IGBT工作在高电压和大电流状态下，周围电磁环境很复杂，从TCU到IGBT驱动板的驱动信号越来越多采用光信号，这使得对光信号衰减、正确性的采集尤为必要；同时由于3000马力轻混调车机车的TCU驱动光信号传输采用TT电子收发器，现有的光纤收发器不能匹配，影响项目研发过程中对机车TCU控制器驱动和反馈信号时序的采集。综上，现在的采集电路这样存在以下缺点：1）采用单独电源供电，不方便，户外没有外接电源时，测试无法进行。2）仅有一种光信号收发器，不能满足3000马力轻混机车IGBT信号的采集。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了采集IGBT驱动、反馈光信号，同时又不影响机车正常运行，提供了一种适用不同应用环境的多功能光电信号采集装置。
[0004]本专利技术是采用如下的技术方案实现的：一种多功能的光电信号采集装置，包括供电电源转换电路、IGBT驱动信号光电转换电路和IGBT状态反馈信号光电转换电路；供电电源转换电路包括连接器P1和三端稳压器U1，连接器P1的2端接地，1端和三端稳压器U1的1端连接，三端稳压器U1的1端还通过第二十五电阻R25和第三发光二极管D3接地，通过D3灯的亮与灭可以明显判断输入供电是否正常，1端还通过第二电容C2和2端连接，2端接地，3端通过第一电容C1和2端连接，第一电容C1两端还并联有第三电容C3，U1三端稳压器的3端输出转换电路所需直流电；IGBT控制信号光电转换电路包括光纤接收器U3、反向器U4、驱动器U2和光纤发送器U5，光纤接收器U3的3端和三端稳压器U1的3端连接，光纤接收器U3的3端还通过第五电容器C5接地，2端接地，1端和反向器U4的1端连接，反向器U4的1端和3端连接，1端还通过第八电阻R8和2端连接，1端还通过第三电阻R3和三端稳压器U1的3端连接，反向器U4的2端接地，2端还通过第六电容C6和5端连接，5端和三端稳压器U1的3端连接，4端和6端连接，6端和驱动器U2的2端连接，驱动器U2的2端和4端连接，2端还通过第四电阻R4和三端稳压器U1的3端连接，2端还通过第十电阻R10接地，驱动器U2的3端接地，6端通过第二电阻R2和三端稳压器U1的3端连接，6端还通过第四电容C4接地，5端通过第十一电阻R11、第一发光二极管D1接地，通过发光二极管D1的亮与灭可以方便的判断TCU有无高电平脉冲输出，7端和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端通过第五电阻R5和光纤发送器U5的1端连接，光纤发送器U5的2端接地，第七电阻R7、第九电阻R9和第十二电阻R12并联在第五电阻R5两端；测试端子P2的2端和反向器U4的1端连接，测试端子P2的1端接地，测试端子P3的2端和驱动器U2的2端连接，测试端子P3的1端接地；
IGBT驱动反馈信号光电转换电路包括光纤接收器U9、反向器U10、驱动器U8和光纤发送器U11；光纤接收器U9的3端和U1三端稳压器的3端连接，光纤接收器U9的3端还通过第八电容器C8接地，2端接地，1端和反向器U10的1端连接，反向器U10的1端和3端连接，1端还通过第二十电阻R20和2端连接，1端还通过第十五电阻R15和三端稳压器U1的3端连接，反向器U10的2端接地，2端还通过第九电容C9和5端连接，5端和三端稳压器U1的3端连接，4端和6端连接，6端和驱动器U8的2端连接，驱动器U8的2端和4端连接，2端还通过第十六电阻R16和三端稳压器U1的3端连接，2端还通过第二十二电阻R22接地，驱动器U8的3端接地，6端通过第十四电阻R14和三端稳压器U1的3端连接，6端还通过第七电容C7接地，5端通过第二十三电阻R23、第二发光二极管D2接地，通过发光二极管D2的亮与灭可以方便的判断驱动板反馈有无高电平脉冲输出，7端和第十八电阻R18的一端连接，第十八电阻R18的另一端通过第十七电阻R17和光纤发送器U11的1端连接，光纤发送器U11的2端接地，第十九电阻R19、第二十一电阻R21和第二十四电阻R24并联在第十七电阻R17两端；测试端子P9的2端和反向器U10的1端连接，测试端子P9的1端接地，测试端子P10的2端和驱动器U8的2端连接，测试端子P10的1端接地。
[0005]本专利技术P1连接器的1/2端可外接15V、24V电源及万用表常用电池9V电池供电，然后通过U1三端稳压器、C1支撑电容、C2
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C3滤波电容输出稳定的高品质的光电转换电路所需的电源。测试时，IGBT控制信号光电转换电路中的光纤接收器U3和TCU连接，光纤发送器U5和驱动板连接，测试端子P2、测试端子P3可连接到示波器，完成驱动光信号的采集；IGBT驱动反馈信号光电转换电路中的光纤接收器U9和驱动板连接，光纤发送器U11和TCU连接，测试端子P9、测试端子P10可连接到示波器，完成反馈光信号的采集。
[0006]上述的一种多功能的光电信号采集装置，IGBT控制信号光电转换电路还包括光纤接收器U7和光纤发送器U6，光纤接收器U7的3端和U3光纤接收器的3端连接，2端接地，1端和光纤接收器U3的1端连接，光纤发送器U6的3端和光纤发送器U5的1端连接，光纤发送器U6的2端和光纤发送器U5的2端连接，IGBT驱动反馈信号光电转换电路还包括光纤接收器U13和光纤发送器U12，光纤接收器U13的3端和光纤接收器U9的3端连接，2端接地，1端和光纤接收器U9的1端连接，光纤发送器U12的3端和光纤发送器U11的1端连接，光纤发送器U12的2端和光纤发送器U11的2端连接，光纤接收器U7、光纤接收器U13为TT电子金属外壳的光纤接收器，光纤发送器U6、光纤发送器U12为TT电子金属外壳的光纤发送器；可满足3000马力轻混调车机车IGBT驱动反馈信号的采集。可以根据测试环境采用的光纤收发器类型焊接对应的光纤发收器，方便实现光电信号地采集与分析。
[0007]上述的一种多功能的光电信号采集装置，测试端子P2两端并联有抗干扰好的圆形示波器探头P5，测试端子P3两端并联有抗干扰好的圆形示波器探头P6；测试端子P9两端并联有抗干扰好的圆形示波器探头P12，测试端子P3两端并联有抗干扰好的圆形示波器探头P13。测试端子和示波器探头都可以和示波器连接，方便示波器的接线。
[0008]上述的一种多功能的光电信号采集装置，IGBT控制信号光电转换电路还包括测试端子P7、测试端子P8和测试端子P4；P7测试端子的2端和光纤接收器U3的1端连接，测试端子P7的1端和反向器U4的1端连接，通常情况下，P7端子的1端和2端采用短接片连接，保证驱动信号的正常传输，在出现故障时，需要进行驱动信号的分段采集时，去掉P7端子的1端和2端的短接片，便于采集从TCU传输过来的驱动信号，光纤接收器U3通过测试端子P7和反向器U4
连接；测试端子P8的2端和反向器U4的6端连接，测试端子P8的1端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能的光电信号采集装置，其特征在于：包括供电电源转换电路、IGBT驱动信号光电转换电路和IGBT状态反馈信号光电转换电路；供电电源转换电路包括连接器P1和三端稳压器U1，连接器P1的2端接地，1端和三端稳压器U1的1端连接，三端稳压器U1的1端还通过第二十五电阻R25和第三发光二极管D3接地，1端还通过第二电容C2和2端连接，2端接地，3端通过第一电容C1和2端连接，第一电容C1两端还并联有第三电容C3，U1三端稳压器的3端输出转换电路所需直流电；IGBT控制信号光电转换电路包括光纤接收器U3、反向器U4、驱动器U2和光纤发送器U5，光纤接收器U3的3端和三端稳压器U1的3端连接，光纤接收器U3的3端还通过第五电容器C5接地，2端接地，1端和反向器U4的1端连接，反向器U4的1端和3端连接，1端还通过第八电阻R8和2端连接，1端还通过第三电阻R3和三端稳压器U1的3端连接，反向器U4的2端接地，2端还通过第六电容C6和5端连接，5端和三端稳压器U1的3端连接，4端和6端连接，6端和驱动器U2的2端连接，驱动器U2的2端和4端连接，2端还通过第四电阻R4和三端稳压器U1的3端连接，2端还通过第十电阻R10接地，驱动器U2的3端接地，6端通过第二电阻R2和三端稳压器U1的3端连接，6端还通过第四电容C4接地，5端通过第十一电阻R11、第一发光二极管D1接地，7端和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端通过第五电阻R5和光纤发送器U5的1端连接，光纤发送器U5的2端接地，第七电阻R7、第九电阻R9和第十二电阻R12并联在第五电阻R5两端；测试端子P2的2端和反向器U4的1端连接，测试端子P2的1端接地，测试端子P3的2端和驱动器U2的2端连接，测试端子P3的1端接地；IGBT驱动反馈信号光电转换电路包括光纤接收器U9、反向器U10、驱动器U8和光纤发送器U11；光纤接收器U9的3端和U1三端稳压器的3端连接，光纤接收器U9的3端还通过第八电容器C8接地，2端接地，1端和反向器U10的1端连接，反向器U10的1端和3端连接，1端还通过第二十电阻R20和2端连接，1端还通过第十五电阻R15和三端稳压器U1的3端连接，反向器U10的2端接地，2端还通过第九电容C9和5端连接，5端和三端稳压器U1的3端连接，4端和6端连接，6端和驱动器U8的2端连接，驱动器U8的2端和4端连接，2端还通过第十六电阻R16和三端稳压器U1的3端连接，2端还通过第二十二电阻R22接地，驱动器U8的3端接地，6端通过第十四电阻R14和三端稳压器U1的3端连接，6端还通过第七电容C7接地，5端通过第二十三电阻R23、第二发光二极管D2接地，7端和第十八电阻R18的一端连接，第十八电阻R18的另一端通过第十七电阻R17和光纤发送器U11的1端连接，光纤发送器U11的2端接地，第十九电阻R19、第二十一电阻R21和第二十四电阻R24并联在第十七电阻R17两端；测试端子P9的2端和反向器U10的1端连接，测试端子P9的1端接地，测试端子P10的2端和驱动器U8的2端连接，测试端子P10的1端接地。2.根据权利要求1所述的一种多功能的光电信号采集装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏，郑松，杨璐，苑伟华，李相锋，王晓妮，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：