一种记录功率器件驱动信号的微秒级波形信息的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的积极效果是填补了驱动器件波形细节特征记录的空白。功率器件是电力电子产品的核心部件，也是最容易发生故障的部件。高速可靠的驱动电路设计一直是一个工程难题。本实用新型专利技术为驱动电路提供长期的监测工具，相对于示波器，成本非常低廉，在复杂的工程现场更为实用和安全。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本装置是用于观测和记录驱动信号微秒级别动态信息的设备，属于专用的高速仪器。
技术介绍
功率器件是电力电子领域的常用器件。小型功率器件的驱动较为简单，目前的驱动技术非常可靠，有成熟的驱动电路。大功率的功率器件的驱动技术比较复杂，往往由制造商单独设计，没有成熟的驱动电路。众所周知，驱动信号是微秒级别的数据，从低电平到高电平的转换在几个或十几个微秒内就能完成；而微秒级别的信号不能使用模数转换器件(模数转换器件的转换速度较慢，不能满足实时性要求)来完成采样，高速信号处理的困难是缺乏驱动信号专用记录装置的主要原因。另一方面，驱动电路的可靠性在实验室可通过示波器观测，但驱动电路往往是在现场复杂的环境中出现故障，需要对其进行长期记录和观测，示波器不能满足这种需求(驱动电路会受到示波器探头的干扰，且示波器并不适用于 现场的长期监测)，在这方面尚无专用设备可以利用。为了给驱动电路的设计和优化提供支撑，需要专用的驱动信号监测的装置。
技术实现思路
一种记录功率器件驱动信号的微秒级波形信息的装置，该装置包括以下部分对驱动信号微秒级别事件信息进行捕捉的比较器模块；和驱动信号同步的，测量微秒时间的计时模块；存储微秒动态的数据的存储模块；将数据上传到计算机共离线分析之用的外部接口模块。为了以上目的，本专利技术提供了一种可以记录驱动波形关键信息的装置。该装置是通过以下技术方案来实现的(I)根据设计的驱动波形和现场可能的干扰因素的特点(如周期和幅值等)，选择需监测的波形关键点，如上升沿，下降沿，峰值点，干扰点等。(2)选择合适的参考值，设计比较器模块捕捉上述关键点，并对时钟进行同步；(3)利用电磁波在导线中传输的物理原理设计时间间隔记录模块，时间精度可精确到0. I微秒。该模块用于记录关键点之间的时间间隔。(4)将记录的事件和发生时间间隔存入存储模块。(5)通过接口模块将数据传到计算机，供设计人员离线分析异常点和异常事件。本专利技术的积极效果是填补了驱动器件波形细节特征记录的空白。功率器件是电力电子产品的核心部件，也是最容易发生故障的部件。高速可靠的驱动电路设计一直是一个工程难题。本专利技术为驱动电路提供长期的监测工具，相对于示波器，成本非常低廉，在复杂的工程现场更为实用和安全。附图说明在本专利申请的权利要求书中，具体地指出了本专利技术的主题，并清楚地对其提出了专利保护。然而参照下面的详细说明和附图，可以更好的理解本专利技术的有关结构和实现方法以及其目的、特征和优势。图I给出了装置组成示意图，以说明驱动波形关键点选择，时间同步和时刻记录的原理。具体实施方式坐标图中的实线是驱动电路的参考波形，它是理想的已知的波形；点划线表示高低电平转换中实际的波形和幅度为a的加性干扰。b为开关波形的高低电平的幅值。T为驱动波形的半周期。关键信息点设计如下A1时刻为波形的上升沿开始的时刻，是第一个关键信息点，用来同步装置上的微秒级时钟，该关键点可用比较器检测得到；t2时刻是波形幅度大于(b+a)的时刻，由幅值触发比较器,表示此刻波形峰值大于(b+a)的事件发生，此时 记录和h的间隔时间T1, ；t3时刻表示达到新的稳定电平的时刻，14表示波形稳定后，发生幅度大于a的干扰事件的时刻。装置由四个主要的模块组成，比较器模块负责捕捉关键事件和时钟同步；微秒级计时模块负责测量事件之间的间隔；数据缓冲和存储模块负责存储关键事件和其发生的时刻；接口模块负责和外部设备交互。灰色箭头表示模块之间的数据交互。以上所述仅是本专利技术的优选的技术方案，对于本
的技术人员，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进与润饰也可以视为本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录功率器件驱动信号的微秒级波形信息的装置，该装置包括以下部分：对驱动信号微秒级别事件信息进行捕捉的比较器模块；和驱动信号同步的，测量微秒时间的计时模块；存储微秒动态的数据的存储模块；将数据上传到计算机共离线分析之用的外部接口模块。

【技术特征摘要】
1.一种记录功率器件驱动信号的微秒级波形信息的装置，该装置包括以下部分对驱动信号微秒级别事件信息进行捕捉的比较器模块；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，严伟，罗成，
申请(专利权)人：王敏，
类型：实用新型
国别省市：