电力电子实验控制板



1.本实用新型属于电力电子技术领域,涉及电力电子实验技术,具体地说,涉及一种电力电子实验控制板。


背景技术:



2.目前,许多控制系统和电子系统的设计方法仍然是完全基于软件仿真的开发过程,由于开发过程中只实现系统结构及原理、算法的验证,最终硬件系统性能难以保证。一方面系统硬件部分未进行仿真测试,另一方面往往会出现软件代码甚至代码运行硬件环境不可靠的问题,最终导致项目周期和成本增加,甚至还可能导致项目以失败告终。半实物仿真技术的出现彻底改变了传统的开发方法,在系统开发的初期阶段就引入可靠性高的实时软/硬件环境做技术保障,并贯穿于整个系统研发过程中,满足现代控制系统和电子系统高效、精确、快速的设计要求,从而最大限度减少样机系统试制次数,提高设计和开发效率。
3.针对电力电子的实验,可以采用基于nipcie-6363数据采集卡和simulink桌面实时工具箱这一半实物仿真系统来更方便快速地进行实验验证,从而减少调试次数。目前实验室现有的电力电子实验控制板,是针对nimyrio设计,通过与nimyrio控制器连接,利用 nimyrio进行上位机编程。但此种控制板不能与nipcie-6363数据采集卡相连接,且电压电流测量量程固定。


技术实现要素:



4.本实用新型针对现有技术存在的上述问题,提供了一种电力电子实验控制板,能够与nipcie-6363数据采集卡相连接,并与现有的实验装置对接(如:与simulink配合搭建半实物仿真系统),不仅可以进行不同量程电流、电压测量,还可以进行多种电力电子实验。
5.为了达到上述目的,本实用新型提供了一种电力电子实验控制板,包括基板,基板上设有:
6.外部接口模块,设有电源保护电路接口、用于与数据采集卡连接的连接接口、分别与连接接口的差分接口连接的多个电压测量接口和多个电流测量接口、多个pwm输出端口、多个pwm测试接口,pwm 测试接口与pwm输出端口连接;
7.电源保护电路,其输入通过电源保护电路接口与外部24v直流电源连接,其输出与pwm输出端口的电源输入连接;
8.多路电压测量电路,每路电压测量电路的输出均与一个电压测量接口连接;
9.多路电流测量电路,每路电流测量电路的输出均与一个电流测量接口连接;
10.电源转换电路,其输入与连接接口的+5v电源输出连接,用于将 +5v电源转换为+3.3v电源;
11.pwm死区反向控制电路,其电源输入与电源转换电路的输出连接,其pwm输出与pwm测试接口连接,其pwm输入与连接接口的pwm输出接口;
12.数字切换控制电路,其输出与连接接口的控制接口连接。
13.进一步的,还包括缓冲器,所述缓冲器连接于pwm输出端口与 pwm测试接口之间。
14.进一步的,还包括与连接接口的差分接口连接的外部给定电路,用于控制连接接口的输入电压信号;所述外部给定电路采用输入电压范围0-5v的可调电位器,可调电位器的引脚1接+5v电源,引脚2 与连接接口的差分接口正极连接,引脚3分别接数字地和连接接口的差分接口负极。
15.进一步的,外部接口模块还设有usb接口,usb接口与连接接口的差分接口接线端连接,当通过实验操作将负载电压稳定到 5v
±
0.2v时,用于给手机充电实验。
16.优选的,所述pwm死区反向控制电路包括两个与门和一个非门,所述与门和非门的vcc引脚与电源转换电路的输出连接,所述与门和非门的pwm输出引脚与pwm测试接口连接,所述与门和非门的 pwm输入引脚与连接接口的pwm输出接口连接。
17.优选的,电源保护电路包括依次串联连接的拨动开关、防反接二极管、保险丝和压敏电阻,拨动开关通过电源保护电路接口正极接外部24v直流电源正极,压敏电阻接数字地,压敏电阻的接地端通过电源保护电路接口负极接外部24v直流电源负极,通过压敏电阻输出得到+24v电源。
18.优选的,每路电压测量电路均包括280k电阻、拨动开关和由70k 电阻和20k电阻并联组成的并联电路,280k电阻一端连接电压测量接口的正极,另一端连接拨动开关的一端,拨动开关的连接并联电路一端,并联电路的另一端分别连接电压测量接口的负极和差分接口的负极,拨动开关与280k电阻连接的一端与差分接口的正极连接。
19.优选的,每路电流测量电路均包括保险丝以及由100mω检流电阻和30mω检流电阻并联组成的并联电路,保险丝的一端连接电流测量接口的正极,另一端连接并联电路的一端,并联电路的另一端分别连接电流测量接口的负极和差分接口的负极,并联电路与保险丝连接的一端与差分接口的正极连接。
20.优选的,数字切换控制电路包括多路拨动开关电路和多路点动开关电路,每路拨动开关电路均包括拨动开关、发光二极管和下拉电阻,拨动开关的一端分别与下拉电阻的一端和连接接口的控制接口连接,拨动开关的另一端分为两路,一路接数字地,一路接+5v直流电源,下拉电阻的另一端接发光二极管的一端,发光二极管的另一端接数字地;每路点动开关电路均包括点动开关、发光二极管和下拉电阻,点动开关的一端分别与发光二极管的一端和连接接口的控制接口连接,另一端连接+5v直流电源,发光二极管的另一端与下拉电阻的一端连接,下拉电阻的另一端接地。
21.与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果在于:
22.(1)本实用新型电力电子实验控制板提供量程切换功能,电压测量和电流测量均有两个量程,具有多路电压测量、多路电流测量及多路pwm输出,通用性强,不仅能够与nipcie-6363数据采集卡相连接,并与现有的实验装置对接(如:与simulink配合搭建半实物仿真系统),不仅可以进行不同量程电流、电压测量,还可以进行多种电力电子实验,满足多项实验的要求。
23.(2)本实用新型电力电子实验控制板设有八路数字开关电路,四路拨动开关电路和四路点动开关电路,能够通过电平切换实现开闭环控制,同事可以根据具体实验要求通过上位机编程实现其他功能。
24.(3)本实用新型电力电子实验控制板控制输出多路pwm信号,设有pwm死区反向控
制电路,能够分别输出多路反向的pwm信号,与实验装置中的igbt半桥模块直接连接,达到实验要求的控制效果。
25.(4)本实用新型电力电子实验控制板采用scsi-68pin接口,可与现有的实验装置和nipcie-6363数据采集卡直接连接,实现多种电力电子实验对控制器的要求。
26.(5)通过本实用新型电力电子实验控制板上设置的电压测量电路、电流测量电路可获得实验电路中主要电压、电流测试数据,通过上位机编写测量和控制程序,使本实用新型电力电子实验控制板输出必要的pwm信号,用于驱动实验中的igbt模块,并将本实用新型电力电子实验控制板与现有实验模块连接,即可完成不限于以下实验:buck稳压dc-dc实验、buck恒流充电dc-dc实验、boost主动功率因数校正电路实验、半桥型逆变器实验、全桥型逆变器实验、三相spwm逆变实验。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例所述电力电子实验控制板的结构框图;
28.图2为本实用新型实施例所述电源保护电路的电路图;
29.图3为本实用新型实施例所述电压测量电路的电路图;
30.图4为本实用新型实施例所述电流测量电路的电路图;
31.图5为本实用新型实施例所述pwm死区反向控制电路的电路图;
32.图6a-6d为本实用新型实施例所述拨动开关电路的电路图;
33.图7a-7d为本实用新型实施例所述点动开关电路的电路图;
34.图8为本实用新型实施例所述缓冲器的结构示意图;
35.图9a-9b为本实用新型实施例所述外部给定电路的电路图;
36.图10为本实用新型实施例所述usb接口的结构示意图;
37.图11为本实用新型实施例所述pwm信号指示灯电路的电路图;
38.图12为本实用新型实施例所述pwm输出端口的结构示意图。
39.图中,1、基板,2、电源保护电路接口,3、连接接口,401、第一电压测量接口,402、第二电压测量接口,403、第三电压测量接口, 501、第一电流测量接口,502、第二电流测量接口,503、第三电流测量接口,6、pwm输出端口,7、电源保护电路,8、电压测量电路, 9、电流测量电路,10、电源转换电路,11、pwm死区反向控制电路, 12、数字切换控制电路,13、数据采集卡,14、缓冲器,15、外部给定电路,16、usb接口。
具体实施方式
40.下面,通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
41.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.参见图1、图2,本实用新型实施例提供了一种电力电子实验控制板,包括基板1,基板1上设有:
43.外部接口模块,设有电源保护电路接口2、用于与数据采集卡13 连接的连接接口3、分别与连接接口3的差分接口连接的3个电压测量接口和3个电流测量接口、3个pwm输出端口6、6个pwm测试接口,pwm测试接口与pwm输出端口6连接;
44.电源保护电路7,其输入通过电源保护电路接口2与外部24v直流电源连接,其输出与pwm输出端口6的电源输入连接,为pwm 输出端口6供电;
45.3路电压测量电路8,每路电压测量电路8的输出均与一个电压测量接口连接;
46.3路电流测量电路9,每路电流测量电路9的输出均与一个电流测量接口连接;
47.电源转换电路10,其输入与连接接口3的+5v电源输出连接,用于将+5v电源转换为+3.3v电源;
48.pwm死区反向控制电路11,其电源输入与电源转换电路10的输出连接,其pwm输出与pwm测试接口连接,其pwm输入与连接接口3的pwm输出接口;
49.数字切换控制电路12,其输出与连接接口3的控制接口连接。
50.具体地,本实施例中,所述连接接口设有一个,采用scsi-68pin 接口,该接口设有p0.0~p0.7八个控制接口、ai_0~ai_7八对差分接口、两个+5v输出接口和pfi-12~pfi-14三个pwm输出接口。需要说明的是,连接接口设置不限于1个,可以是2个或多个,具体数量可以根据实际需求进行设定。
51.具体地,参见图2,电源保护电路包括依次串联连接的拨动开关 s7、防反接二极管d1、保险丝fa_4和压敏电阻r31,拨动开关s7 通过电源保护电路接口2正极接外部24v直流电源正极,压敏电阻 r31接数字地dgnd,压敏电阻r31的接地端通过电源保护电路接口 2负极接外部24v直流电源负极,通过压敏电阻r31输出得到+24v 电源。电源保护电路的输入正极串联防反接二极管,能够避免学生在实验时接反正负极从而损坏整块控制板,同时设有保险丝,对控制板进行进一步保护。
52.具体地,参见图3,第一路电压测量电路包括280k电阻r1、拨动开关s4和由70k电阻r10和20k电阻r14并联组成的并联电路, 280k电阻r1一端连接电压测量接口401的正极,另一端连接拨动开关s4的一端,拨动开关s4的连接并联电路一端,并联电路的另一端分别连接第一电压测量接口401的负极和差分接口ai-3的负极,拨动开关s4与280k电阻r1连接的一端与差分接口ai-3的正极连接。第二路电压测量电路包括280k电阻r2、拨动开关s5和由70k电阻 r11和20k电阻r16并联组成的并联电路,280k电阻r2一端连接电压测量接口402的正极,另一端连接拨动开关s5的一端,拨动开关s5的另一端连接并联电路一端,并联电路的另一端分别连接第二电压测量接口402的负极和差分接口ai-4的负极,拨动开关s5与 280k电阻r2连接的一端与差分接口ai-4的正极连接。第三路电压测量电路包括280k电阻r3、拨动开关s6和由70k电阻r12和20k 电阻r16并联组成的并联电路,280k电阻r3一端连接电压测量接口 403的正极,另一端连接拨动开关s6的一端,拨动开关s6的另一端连接并联电路一端,并联电路的另一端分别连接第一电压测量接口 403的负极和差分接口ai-5的负极,拨动开关s6与280k电阻r3连接的一端与差分接口ai-5的正极连接。电压测量电路采用电阻分压方案,采用连接连接口的三对差分接口ai-3、ai-4、ai-5与数据采集卡的三对差分接口(ai-3、ai-4、ai-5)连接。电压测量电路设有10v 和30v两个量程,采用拨动开关进行切换,
数据采集卡输入范围选择为2v量程。当测量量程为10v时,测量电压uu与输入电压u的关系为:
[0053][0054]
当测量量程为30v时,测量电压uu与输入电压u的关系为:
[0055][0056]
经过分压电路后,输出电压uu变换为2v以内,输入到数据采集卡模拟输入的差分接口。若要更改更多量程,只需按照上述公式更改分压电阻比例即可。
[0057]
具体地,参见图4,第一路电流测量电路包括保险丝fa_1以及由100mω检流电阻r4和30mω检流电阻r5并联组成的并联电路,保险丝fa_1的一端连接第一电流测量接口501的正极,另一端连接并联电路的一端,并联电路的另一端分别连接第一电流测量接口501 的负极和差分接口ai-0的负极,并联电路与保险丝fa_1连接的一端与差分接口ai-0的正极连接。第二路电流测量电路包括保险丝fa_2 以及由100mω检流电阻r6和30mω检流电阻r7并联组成的并联电路,保险丝fa_2的一端连接第二电流测量接口502的正极,另一端连接并联电路的一端,并联电路的另一端分别连接第二电流测量接口 502的负极和差分接口ai-1的负极,并联电路与保险丝fa_2连接的一端与差分接口ai-1的正极连接。第三路电流测量电路包括保险丝 fa_3以及由100mω检流电阻r8和30mω检流电阻r9并联组成的并联电路,保险丝fa_3的一端连接第三电流测量接口503的正极,另一端连接并联电路的一端,并联电路的另一端分别连接第三电流测量接口503的负极和差分接口ai-2的负极,并联电路与保险丝fa_3连接的一端与差分接口ai-2的正极连接。电流测量采用检流电阻分流方案,采用连接连接口的三对差分接口ai-0、ai-1、ai-2与数据采集卡的三对差分接口(ai-0、ai-1、ai-2)连接,其中,保险丝的设计是为了防止电流过大损坏整个控制板。电流测量电路设有1a和3a 两个量程,对应的检流电阻分别为100mω和30mω,将测量到的电压信息输入到数据采集卡的差分接口除以检流电阻的阻值即可得到电流的大小。
[0058]
量程为1a时测得电压与电流关系为:
[0059]
ui=100mω
·iꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0060]
量程为3a时测得电压与电流关系为:
[0061]
ui=30mω
·iꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0062]
其中,ui为数据采集卡测量的电压值。
[0063]
具体地,参见图5,所述pwm死区反向控制电路包括两个与门和一个非门,所述与门和非门的vcc引脚与电源转换电路的输出连接,所述与门和非门的pwm输出引脚与pwm测试接口连接,所述与门和非门的pwm输入引脚与连接接口的pwm输出接口连接。采用两个与门和一个非门实现对三路pwm信号的死区和反向控制,pwm死区反向控制电路中,电容和电感元件的选型需要根据死区时间等具体设计进行调整,pwm输出信号通过连接接口的pfi_12、 pfi_13、pfi_14三个pwm输出接口与数据采集卡的pfi_12、pfi_13、 pfi_14接口连接进行输出。
[0064]
本实施例中,数字切换控制电路包括四路拨动开关电路和四路点动开关电路。每路拨动开关电路均包括拨动开关、发光二极管和下拉电阻,拨动开关的一端分别与下拉电
阻的一端和连接接口的控制接口连接,拨动开关的另一端分为两路,一路接数字地,一路接+5v直流电源,下拉电阻的另一端接发光二极管的一端,发光二极管的另一端接数字地。每路点动开关电路均包括点动开关、发光二极管和下拉电阻,点动开关的一端分别与发光二极管的一端和连接接口的控制接口连接,另一端连接+5v直流电源,发光二极管的另一端与下拉电阻的一端连接,下拉电阻的另一端接地。每路拨动开关电路和每路点动开关电路中,下拉电阻的阻值为500ω。通过设计的数字切换控制电路,控制信号可以通过拨动开关或点动开关手动控制,进而实现开闭环控制切换,本实施例设有四路拨动开关电路和四路电动开关电路,方便实验人员进行自主设计程序实现不同功能。需要说明是,两种开关电路均不限设为四路,可根据实际需求进行设计。
[0065]
具体地,参见图6a,第一路拨动开关电路均包括拨动开关s8、发光二极管led6和下拉电阻r32,拨动开关s8的一端分别与下拉电阻r32的一端和连接接口的控制接口p0.4连接,拨动开关s8的另一端分为两路,一路接数字地,一路接+5v直流电源,下拉电阻r32 的另一端接发光二极管led6的一端,发光二极管led6的另一端接数字地。参见图6b,第二路拨动开关电路均包括拨动开关s9、发光二极管led7和下拉电阻r33,拨动开关s9的一端分别与下拉电阻 r33的一端和连接接口的控制接口p0.5连接,拨动开关s9的另一端分为两路,一路接数字地,一路接+5v直流电源,下拉电阻r33的另一端接发光二极管led7的一端,发光二极管led7的另一端接数字地。参见图6c,第三路拨动开关电路均包括拨动开关s10、发光二极管led8和下拉电阻r34,拨动开关s10的一端分别与下拉电阻r34 的一端和连接接口的控制接口p0.6连接,拨动开关s10的另一端分为两路,一路接数字地,一路接+5v直流电源,下拉电阻r32的另一端接发光二极管led8的一端,发光二极管led8的另一端接数字地。参见图6d,第四路拨动开关电路均包括拨动开关s11、发光二极管 led9和下拉电阻r35,拨动开关s11的一端分别与下拉电阻r35的一端和连接接口的控制接口p0.7连接,拨动开关s11的另一端分为两路,一路接数字地,一路接+5v直流电源,下拉电阻r35的另一端接发光二极管led9的一端,发光二极管led9的另一端接数字地。
[0066]
具体地,参见图7a,第一路点动开关电路均包括点动开关s12、发光二极管led1和下拉电阻r21,点动开关s12的一端分别与发光二极管led 1的一端和连接接口的控制接口p0.0连接,另一端连接 +5v直流电源,发光二极管led1的另一端与下拉电阻r21的一端连接,下拉电阻r21的另一端接地。参见图7b,第二路点动开关电路均包括点动开关s13、发光二极管led10和下拉电阻r36,点动开关 s 13的一端分别与发光二极管led 10的一端和连接接口的控制接口 p0.1连接,另一端连接+5v直流电源,发光二极管led10的另一端与下拉电阻r36的一端连接,下拉电阻r36的另一端接地。参见图 7c,第三路点动开关电路均包括点动开关s14、发光二极管led11和下拉电阻r37,点动开关s14的一端分别与发光二极管led 11的一端和连接接口的控制接口p0.2连接,另一端连接+5v直流电源,发光二极管led 11的另一端与下拉电阻r37的一端连接,下拉电阻r37 的另一端接地。参见图7d,第四路点动开关电路均包括点动开关s15、发光二极管led12和下拉电阻r38,点动开关s15的一端分别与发光二极管led12的一端和连接接口的控制接口p0.3连接,另一端连接+5v直流电源,发光二极管led12的另一端与下拉电阻r38的一端连接,下拉电阻r38的另一端接地。
[0067]
在实际实验中,若操作人员操作不当,易导致控制板损坏,为了解决此问题,本实施例上述电力电子实验控制板还包括缓冲器14,缓冲器设于基板1上,所述缓冲器14连接于
pwm输出端口6与pwm 测试接口之间。本实施中,参见图8,所述缓冲器采用sn74ahc367n,出现故障时只会损坏缓冲器,只需要更换缓冲器即可,能够节约维修成本。
[0068]
为了方便实验室操作人员手动调节pwm信号,继续参见图1,本实施例上述电力电子实验控制板还包括与连接接口3的差分接口连接的外部给定电路15,用于控制连接接口的输入电压信号。具体地,本实施例中,外部给定电路设有两路。参见图9a,第一路外部给定电路采用输入电压范围0-5v的可调电位器r19,可调电位器r19的引脚1接+5v电源,引脚2与连接接口的差分接口正极ai-6+连接,引脚3分别接数字地dgnd和连接接口的差分接口负极ai-6-。参见图 9b,第二路外部给定电路采用输入电压范围0-5v的可调电位器r20,可调电位器r20的引脚1接+5v电源,引脚2与连接接口的差分接口正极ai-7+连接,引脚3分别接数字地dgnd和连接接口的差分接口负极ai-7-。
[0069]
继续参见图1,上述电力电子实验控制板中,外部接口模块还设有usb接口16,usb接口与连接接口3的差分接口接线端连接,当通过实验操作将负载电压稳定到5v
±
0.2v时,用于给手机充电实验。具体地,参见图10,usb接口的vbus引脚与连接接口的差分接口正极ai-5+连接,usb接口的gnd引脚与连接接口的差分接口负极ai-5-连接,两个shell引脚均接数字地dgnd。
[0070]
在本实施例一优选实施方式中,为了方便观察从上位机输出的pwm信号是否正常,上述电力电子实验控制板还设有pwm信号指示灯电路,用于指示上位机输出的pwm信号是否正常。具体地,参见图11,pwm信号指示灯电路设有三路,第一路pwm信号指示灯电路包括串联连接的电阻r28和指示灯led2,电阻r28接连接接口的pwm输出接口pfi-12,指示灯led2接数字地dgnd。第二路pwm 信号指示灯电路包括串联连接的电阻r29和指示灯led3,电阻r29 接连接接口的pwm输出接口pfi-13,指示灯led3接数字地dgnd。第三路pwm信号指示灯电路包括串联连接的电阻r30和指示灯 led4,电阻r30接连接接口的pwm输出接口pfi-14,指示灯led4 接数字地dgnd。其中,三路pwm信号指示灯电路的电阻阻值均为 500ω。
[0071]
本实施中,为了能够使pwm输出信号与实验室其他模块直接对接,对pwm输出接口也进行了设计。参见图12,每一个pwm输出接口均具有死区和反向两路信号,同时输出vin+给实验室其他模块,提供+24电压。
[0072]
上述实施例用来解释本实用新型,而不是对本实用新型进行限制,在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内,对本实用新型做出的任何修改和改变,都落入本实用新型的保护范围。

技术特征:


1.一种电力电子实验控制板,其特征在于,包括基板,基板上设有:外部接口模块,设有电源保护电路接口、用于与数据采集卡连接的连接接口、分别与连接接口的差分接口连接的多个电压测量接口和多个电流测量接口、多个pwm输出端口、多个pwm测试接口,pwm测试接口与pwm输出端口连接;电源保护电路,其输入通过电源保护电路接口与外部24v直流电源连接,其输出与pwm输出端口的电源输入连接;多路电压测量电路,每路电压测量电路的输出均与一个电压测量接口连接;多路电流测量电路,每路电流测量电路的输出均与一个电流测量接口连接;电源转换电路,其输入与连接接口的+5v电源输出连接,用于将+5v电源转换为+3.3v电源;pwm死区反向控制电路,其电源输入与电源转换电路的输出连接,其pwm输出与pwm测试接口连接,其pwm输入与连接接口的pwm输出接口;数字切换控制电路,其输出与连接接口的控制接口连接。2.如权利要求1所述的电力电子实验控制板,其特征在于,还包括缓冲器,所述缓冲器连接于pwm输出端口与pwm测试接口之间。3.如权利要求1或2所述的电力电子实验控制板,其特征在于,还包括与连接接口的差分接口连接的外部给定电路,用于控制连接接口的输入电压信号;所述外部给定电路采用输入电压范围0-5v的可调电位器,可调电位器的引脚1接+5v电源,引脚2与连接接口的差分接口正极连接,引脚3分别接数字地和连接接口的差分接口负极。4.如权利要求1所述的电力电子实验控制板,其特征在于,外部接口模块还设有usb接口,usb接口与连接接口的差分接口接线端连接,当通过实验操作将负载电压稳定到5v
±
0.2v时,用于给手机充电实验。5.如权利要求1所述的电力电子实验控制板,其特征在于,所述连接接口采用scsi-68pin接口,该接口设有p0.0~p0.7八个控制接口、ai_0~ai_7八对差分接口、两个+5v输出接口和pfi-12~pfi-14三个pwm输出接口。6.如权利要求5所述的电力电子实验控制板,其特征在于,所述pwm死区反向控制电路包括两个与门和一个非门,所述与门和非门的vcc引脚与电源转换电路的输出连接,所述与门和非门的pwm输出引脚与pwm测试接口连接,所述与门和非门的pwm输入引脚与连接接口的pwm输出接口连接。7.如权利要求1所述的电力电子实验控制板,其特征在于,电源保护电路包括依次串联连接的拨动开关、防反接二极管、保险丝和压敏电阻,拨动开关通过电源保护电路接口正极接外部24v直流电源正极,压敏电阻接数字地,压敏电阻的接地端通过电源保护电路接口负极接外部24v直流电源负极,通过压敏电阻输出得到+24v电源。8.如权利要求1所述的电力电子实验控制板,其特征在于,每路电压测量电路均包括280k电阻、拨动开关和由70k电阻和20k电阻并联组成的并联电路,280k电阻一端连接电压测量接口的正极,另一端连接拨动开关的一端,拨动开关的连接并联电路一端,并联电路的另一端分别连接电压测量接口的负极和差分接口的负极,拨动开关与280k电阻连接的一端与差分接口的正极连接。9.如权利要求1所述的电力电子实验控制板,其特征在于,每路电流测量电路均包括保
险丝以及由100mω检流电阻和30mω检流电阻并联组成的并联电路,保险丝的一端连接电流测量接口的正极,另一端连接并联电路的一端,并联电路的另一端分别连接电流测量接口的负极和差分接口的负极,并联电路与保险丝连接的一端与差分接口的正极连接。10.如权利要求1所述的电力电子实验控制板,其特征在于,数字切换控制电路包括多路拨动开关电路和多路点动开关电路,每路拨动开关电路均包括拨动开关、发光二极管和下拉电阻,拨动开关的一端分别与下拉电阻的一端和连接接口的控制接口连接,拨动开关的另一端分为两路,一路接数字地,一路接+5v直流电源,下拉电阻的另一端接发光二极管的一端,发光二极管的另一端接数字地;每路点动开关均包括点动开关、发光二极管和下拉电阻,点动开关的一端分别与发光二极管的一端和连接接口的控制接口连接,另一端连接+5v直流电源,发光二极管的另一端与下拉电阻的一端连接,下拉电阻的另一端接地。

技术总结


本实用新型涉及一种电力电子实验控制板,包括基板,基板上设有:外部接口模块,设有电源保护电路接口、多个PWM输出端口、多个与PWM输出端口连接的PWM测试接口、连接接口、分别与连接接口连接的多个电压测量接口和多个电流测量接口;电源保护电路,与外部24V直流电源连接,为PWM输出端口供电;多路电压测量电路,与电压测量接口连接;多路电流测量电路,与电流测量接口连接;5V转3.3V电源转换电路,与连接接口的+5V电源输出连接;PWM死区反向控制电路,分别与电源转换电路和PWM测试接口连接;数字切换电路,与连接接口连接。本实用新型与现有实验装置及数据采集卡直接连接,能够快速进行多种电力电子实验。行多种电力电子实验。行多种电力电子实验。


技术研发人员:

张紫涵 张立强 李润发 杨帅帅

受保护的技术使用者:

中国海洋大学

技术研发日:

2022.06.21

技术公布日:

2022/10/28

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