一种功率模块测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种功率模块测试系统，其特征在于，包括上位机，用于发送控制指令；DSP芯片，用于根据所述控制指令，生成对应的PWM脉冲指令信号；FPGA芯片，用于对所述PWM脉冲指令信号进行解析，得到解析后的脉冲信号；模块中控板，用于根据所述解析后的脉冲信号，生成对应的PWM波，以控制所述目标功率模块；FPGA芯片还用于，在所述模块中控板生成所述PWM波后，于所述目标功率模块采集测试数据，并根据所述测试数据得到对应的测试结果，然后通过所述DSP芯片发送至所述上位机；所述上位机还用于，显示测试结果。从而有效保障故障判断的正确性，精确控制功率模块的状态，保证对功率模块相关测试的准确性。试的准确性。试的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种功率模块测试系统


[0001]本专利技术涉及电气设备测试
，尤其涉及一种功率模块测试系统。

技术介绍

[0002]随着半导体和电力电子技术的发展，柔性直流输电在技术的优势逐渐显现，因此国内外已先后投运多个柔性直流输电工程。得益于模块化级联的结构设计，模块化多电平换流器型高压直流输电(Modular Multilevel Converter
‑
High Voltage Direct Current，MMC
‑
HVDC)对工程的普适性大量提升，在实际应用中可通过改变接入换流器的功率模块数量来满足不同电压和功率等级的需求，促进柔性直流输电技术不断向更大输电容量、更高电压等级方向发展的趋势，使得单个换流器配置功率模块的数量已达到几千个。
[0003]功率模块的运行可靠性直接关系到整个输电系统的稳定性，而功率模块数量庞大、故障类型多及电气拓扑复杂等问题直接增加了厂内和现场检修调试难度。同时，国内针对柔性直流配电网控制保护系统检测运维领域的学术研究时间较短，现阶段的功率模块检测系统存在以下缺点：(1)只适用于特定的功率模块拓扑结构，无法对不同拓扑结构的功率模块进行测试，适用性较差；(2)仅能对部分主要元件状态进行检测，无法全面反映功率模块的检测结果；(3)测试准确率不高；(4)仅支持对1个功率模块进行检测，测试效率较低。
[0004]总而言之，目前的功率模块测试装置功能局限、测试准确性差且效率较低，无法满足运维人员快速定位故障及检修的需求，因此亟需一种全面、快速、准确的功率模块测试系统及其方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种功率模块测试系统，用于克服现有的功率模块测试系统存在的功能局限、测试准确性差且效率较低，无法满足快速定位故障及检修需求的问题。
[0006]本专利技术实施例提供的一种功率模块测试系统，包括均与电源模块电性连接的：上位机、DSP芯片、FPGA芯片、模块中控板，以及目标功率模块；
[0007]所述上位机，用于发送控制指令；
[0008]所述DSP芯片，与所述上位机电性连接；所述DSP芯片，用于根据所述控制指令，生成对应的PWM脉冲指令信号；
[0009]所述FPGA芯片，与所述DSP芯片电性连接；所述FPGA芯片，用于对所述PWM脉冲指令信号进行解析，得到解析后的脉冲信号；
[0010]所述模块中控板，与所述FPGA芯片电性连接；所述模块中控板，用于根据所述解析后的脉冲信号，生成对应的PWM波，以控制所述目标功率模块；
[0011]所述FPGA芯片还用于，在所述模块中控板生成所述PWM波后，于所述目标功率模块采集测试数据，并根据所述测试数据得到对应的测试结果，然后通过所述DSP芯片发送至所述上位机；
[0012]所述上位机还用于，显示测试结果。
[0013]可选地，所述FPGA芯片包括：FPGA3芯片算法模块、FPGA3芯片逻辑判断模块、FPGA3芯片数据存储模块，以及FPGA3芯片通信模块；
[0014]所述FPGA3芯片算法模块，用于对所述PWM脉冲指令信号进行解析，得到所述解析后的脉冲信号；
[0015]所述逻辑判断模块，用于根据所述测试数据得到对应的测试结果，然后通过所述DSP芯片发送至所述上位机；
[0016]所述数据存储模块，用于存储所述测试数据；
[0017]FPGA3芯片通信模块，用于实现与所述DSP芯片及所述模块中控板的数据交互。
[0018]可选地，所述目标功率模块包括：半桥拓扑结构功率模块及全桥拓扑结构功率模块。
[0019]可选地，所述电源模块所接入的电源为220V交流电。
[0020]可选地，所述上位机和所述DSP芯片具体为通过Modbus协议采用RS485串行异步通信进行数据传输。
[0021]可选地，所述DSP芯片与所述FPGA芯片的通信模块具体为通过EMIFA并行总线形式传输数据。
[0022]可选地，所述FPGA芯片的通信模块与所述模块中控板具体为采用FT3规约进行通信。
[0023]可选地，还包括：与所述上位机连接的监控后台；所述监控后台用于同步所述测试结果。
[0024]可选地，所述上机位具体通过千兆网口通信将将所述测试结果发送至所述监控后台。
[0025]可选地，所述FT3规约中的曼码编解码传输速率为6Mbit/s。
[0026]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0027]本专利技术公开的一种功率模块测试系统，其特征在于，包括均与电源模块电性连接的：上位机、DSP芯片、FPGA芯片、模块中控板，以及目标功率模块；所述上位机，用于发送控制指令；所述DSP芯片，与所述上位机电性连接；所述DSP芯片，用于根据所述控制指令，生成对应的PWM脉冲指令信号；所述FPGA芯片，与所述DSP芯片电性连接；所述FPGA芯片，用于对所述PWM脉冲指令信号进行解析，得到解析后的脉冲信号；所述模块中控板，与所述FPGA芯片电性连接；所述模块中控板，用于根据所述解析后的脉冲信号，生成对应的PWM波，以控制所述目标功率模块；所述FPGA芯片还用于，在所述模块中控板生成所述PWM波后，于所述目标功率模块采集测试数据，并根据所述测试数据得到对应的测试结果，然后通过所述DSP芯片发送至所述上位机；所述上位机还用于，显示测试结果。
[0028]如此，基于FPGA芯片与DSP芯片的系统架构，能够充分结合两者在数据运算和数据处理方面的优势，提供精准的判断逻辑，有效保障故障判断的正确性，精确控制功率模块的状态，保证对功率模块相关测试的准确性。
[0029]同时，FPGA芯片中对光纤物理通信故障、编解码通信故障以及丢包引起的通信超时故障以及CRC校验的逻辑判断，能够及时发现通信故障类型和快速定位通信故障位置。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；
[0031]图1为本专利技术的一种功率模块测试系统实施例的结构示意图；
[0032]图2为混合桥MMC及其子模块拓扑结构示意图。
[0033]图中：1、上位机；2、DSP芯片；3、FPGA芯片；4、电源模块；5、模块中控板；11、上位机通信模块；12、人机交互模块；21、DSP芯片通信模块；22、DSP芯片算法模块；31、FPGA算法模块；32、逻辑判断模块；33、数据存储模块；34、第一通信模块；35、第二通信模块；36、数据采集模块；37、开关模块；51、模块中控板通信模块；52、PWM生成模块。
具体实施方式
[0034]下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块测试系统，其特征在于，包括均与电源模块电性连接的：上位机、DSP芯片、FPGA芯片、模块中控板，以及目标功率模块；所述上位机，用于发送控制指令；所述DSP芯片，与所述上位机电性连接；所述DSP芯片，用于根据所述控制指令，生成对应的PWM脉冲指令信号；所述FPGA芯片，与所述DSP芯片电性连接；所述FPGA芯片，用于对所述PWM脉冲指令信号进行解析，得到解析后的脉冲信号；所述模块中控板，与所述FPGA芯片电性连接；所述模块中控板，用于根据所述解析后的脉冲信号，生成对应的PWM波，以控制所述目标功率模块；所述FPGA芯片还用于，在所述模块中控板生成所述PWM波后，于所述目标功率模块采集测试数据，并根据所述测试数据得到对应的测试结果，然后通过所述DSP芯片发送至所述上位机；所述上位机还用于，显示测试结果。2.根据权利要求1所述的功率模块测试系统，其特征在于，所述FPGA芯片包括：FPGA3芯片算法模块、FPGA3芯片逻辑判断模块、FPGA3芯片数据存储模块，以及FPGA3芯片通信模块；所述FPGA3芯片算法模块，用于对所述PWM脉冲指令信号进行解析，得到所述解析后的脉冲信号；所述逻辑判断模块，用于根据所述测试数据得到对应的测试结果，然后通过所述DSP芯片发送至所述上位机；所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：向真，杨昆，陈建福，刘尧，李建标，王志远，陈勇，郭晓燕，赵紫辉，蔡仲启，张亮，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：