[發明專利]一種功率單元體直流電壓檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201210314295.0
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102854374A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 石磊;吳勝兵;崔鵬琨
• 申請（專利權）人: 廣州智光電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R19/255
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

1.一種功率單元體直流電壓檢測裝置，其特征在于，包括依次連接的分壓電路、調理電路、壓頻轉化電路、傳輸電路、現場可編程邏輯門陣列及數字信號處理器；所述分壓電路對功率單元體內直流支撐電容的直流電壓進行取樣，并將取樣電壓傳輸給調理電路進行濾波，得到濾波后的電壓信號；所述壓頻轉化電路將來自調理電路的電壓信號轉化為矩形波信號，矩形波信號經傳輸電路傳輸至現場可編程邏輯門陣列；現場可編程邏輯門陣列對相鄰兩次矩形波信號高電平之間的高頻脈沖個數N進行計數；數字信號處理器根據分壓電路的比例系數K₁、壓頻轉化電路的比例系數K₂、高頻脈沖的周期t和高頻脈沖的個數N計算出功率單元體內直流支撐電容的直流電壓。

2.根據權利要求1所述的功率單元體直流電壓檢測裝置，其特征在于，所述調理電路包括相連接的低通濾波器和電壓跟隨器，低通濾波器與分壓電路連接，電壓跟隨器與壓頻轉化電路連接。

3.根據權利要求1所述的功率單元體直流電壓檢測裝置，其特征在于，所述壓頻轉化電路采用VFC32作為壓頻轉化芯片。

4.根據權利要求1所述的功率單元體直流電壓檢測裝置，其特征在于，還包括連接在調理電路與壓頻轉化電路之間的限幅電路。

5.根據權利要求4所述的功率單元體直流電壓檢測裝置，其特征在于，所述限幅電路為減法器。

6.根據權利要求1所述的功率單元體直流電壓檢測裝置，其特征在于，所述現場可編程邏輯門陣列對相鄰兩次矩形波信號高電平之間的高頻脈沖個數N進行計數之前，還對矩形波信號的毛刺進行濾除。

7.一種功率單元體直流電壓檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、電阻分壓：將待檢測功率單元體內直流支撐電容的直流電壓U_dc按照分壓比例系數K₁縮小為一個電壓信號U₁；

S2、壓頻轉化：將分壓后的電壓信號U₁轉化為矩形波信號；矩形波信號的頻率F_jxb和分壓后電壓信號的幅值成正比，壓頻轉化比例系數為K₂；

S3、光纖傳輸：將矩形波信號通過光纖進行傳輸；

S4、濾除毛刺：采用壓縮高電平時間的方式，濾除矩形波信號中的毛刺；

S5、脈沖計數：采用周期為T_p的高頻脈沖信號對矩形波信號的周期T_jxb進行計算，對相鄰兩次矩形波信號高電平之間的高頻脈沖個數N進行計數，T_jxb＝N×T_p，T_jxb為F_jxb的倒數；

S6、根據分壓比例系數K₁、壓頻轉化比例系數K₂、高頻脈沖的周期T_p和高頻脈沖的個數N計算待檢測功率單元體內直流支撐電容的直流電壓U_dc。

8.根據權利要求7所述的功率單元體直流電壓檢測方法，其特征在于，步驟S1與S2之間還包括以下步驟：

電壓限幅：采用參考電壓U_ref和減法器對分壓后的電壓信號進行限幅，得到限幅后的電壓信號U₂＝U_ref-U₁，U_ref為參考電壓；

在所述步驟S2中，將限幅后的電壓信號轉化為矩形波信號；矩形波信號的頻率F_jxb和限幅后的電壓信號的幅值成正比。