电源模块的测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种电源模块的测试装置。


背景技术：

2.现如今，变频器常用于工厂、轨道交通或者其他场景中，在生产生活中的电能使用场景中起到至关重要的作用。由于变频器也是电气设备的一种，因此不可避免会出现故障而需要进行维修。现有技术中，在变频器中的电源模块出现故障时，难以在生产过程中直接发现，并且对变频器的电源模块的功能检测，依赖于对变频器进行整体的维修检测，即在对变频器进行整体维修检测时才能发现电源模块是否出现故障。而由于变频器的体积和重量较大，每次对电源模块进行检测都需要将变频器整体运到专门的维修场地，显然不必要的增加了工作人员的工作量，浪费了工作人员的时间。因此，需要一种专门针对变频器的电源模块的测试装置来解决该问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种电源模块的测试装置，以至少部分地解决上述问题。
4.本技术实施例提供了一种电源模块的测试装置，用于对变频器中的电源模块进行测试，其包括：壳体、电压转换单元、测试接口单元以及负载单元；所述电压转换单元至少部分设置于所述壳体内，并用于将外部输入的供电电压转换为至少一个电压等级的测试电压；所述测试接口单元耦合至所述电压转换单元，并用于在所述电源模块接入测试接口单元后将所述测试电压传输至所述电源模块；所述负载单元设置于所述壳体内，所述负载单元耦合至所述测试接口单元，并用于在所述电源模块接入测试接口单元后，从所述测试接口单元获取所述电源模块根据所述测试电压转换出的工作电压，并基于所述工作电压指示所述电源模块的工作状态。
5.在一个可选的实施例中，电压接入模块，所述电压接入模块至少部分设置于所述壳体内，并与传输所述供电电压的供电线路相连接；
6.电压变换模块，所述电压变换模块耦合至所述电压接入模块，并设置于所述壳体内，所述电压变换模块用于将所述供电电压转换为至少一个电压等级的所述测试电压。
7.在一个可选的实施例中，所述电压变换模块至少包括整流电路，用于将交流形式的所述供电电压变换为直流形式的所述测试电压。
8.在一个可选的实施例中，所述测试装置还包括：控制单元，所述控制单元设置于所述壳体内，并耦合至所述电压转换单元，并用于使所述电压转换单元向所述测试接口单元输出选定的一个电压等级的所述测试电压，以使所述电源模块接入所述测试接口单元后将所述选定的测试电压传输至所述电源模块。
9.在一个可选的实施例中，所述测试装置还包括：设置单元，所述设置单元设置于所述壳体的外侧，并耦合至所述控制单元，所述设置单元用于设置或选择所述选定的测试电压。
10.在一个可选的实施例中，所述测试装置还包括：显示单元，所述显示单元耦合至所述电压转换单元，并至少部分设置于壳体外，所述显示单元至少用于显示所述测试电压的数值。
11.在一个可选的实施例中，所述测试装置还包括：测试开关，所述测试开关设置于所述电压转换单元的电压输出端与所述测试接口单元的电压输入端之间，所述测试开关导通后，所述测试接口单元将所述测试电压传输至所述电源模块。
12.在一个可选的实施例中，所述测试装置还包括：急停开关，所述急停开关设置于所述负载单元与所述电源模块之间，所述急停开关用于在断开时使所述负载单元停止动作。
13.在一个可选的实施例中，所述负载单元至少部分暴露于壳体的外部，当所述电源模块接入所述测试接口单元并正常工作时，所述负载单元获取所述工作电压并发生转动。
14.在一个可选的实施例中，所述壳体设置有网状开口，所述负载单元设置于所述网状开口的下方，并通过所述网状开口暴露于所述壳体的外部。
15.本技术实施例中提供的电源模块的测试装置中，由于其电压转换单元能将外部输入的供电电压转换为至少一个电压等级的测试电压，测试接口单元能够在电源模块接入测试接口单元后将测试电压传输至电源模块，负载单元能够在电源模块接入测试接口单元后，从测试接口单元获取电源模块根据测试电压转换出的工作电压，并且负载单元能基于工作电压指示电源模块的工作状态，因此，工作人员在需要检测变频器的电源模块时，只需将其电源模块从中取下，使用该测试装置对电源模块进行测试即可，可从负载单元基于工作电压指示的电源模块的工作状态直接确定电源模块是否有故障，并且使用方便，使得工作人员无需在对变频器的电源模块进行检测时将体积和重量较大的变频器整体运到维修中心，从而避免了增加工作人员的工作量，也避免了浪费工作人员的时间的问题。
附图说明
16.以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。
17.图1示出了本技术实施例的一个可选的电源模块的测试装置的结构示意图。
18.图2示出了本技术实施例的电源模块的测试装置的另一个可选实施例中的电路结构示意图。
19.图3示出了本技术实施例的再一个可选的电源模块的测试装置的结构示意图。
20.图4示出了本技术实施例的再一个可选的电源模块的测试装置的产品外部的结构示意图。
21.附图标记：10、壳体；11、网状开口；100、电源模块；20、电压转换单元；21、电压接入模块；22、电压变换模块；30、测试接口单元；40、负载单元；50、控制单元；60、设置单元；61、指示单元；70、显示单元；80、急停开关；90、测试开关。
具体实施方式
22.为了使本领域的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术实施例保护的范围。
23.参照图1-图4，本技术实施例提供了一种电源模块100的测试装置，其用于对变频器中的电源模块100进行测试，其包括：壳体10、电压转换单元20、测试接口单元30以及负载单元40；所述电压转换单元20至少部分设置于所述壳体10内，并用于将外部输入的供电电压转换为至少一个电压等级的测试电压；所述测试接口单元30耦合至所述电压转换单元20，并用于在所述电源模块100接入测试接口单元30后将所述测试电压传输至所述电源模块100；所述负载单元40设置于所述壳体10内，所述负载单元40耦合至所述测试接口单元30，并用于在所述电源模块100接入测试接口单元30后，从所述测试接口单元30获取所述电源模块100根据所述测试电压转换出的工作电压，并基于所述工作电压指示所述电源模块100的工作状态。
24.本技术实施例中提供的电源模块100的测试装置中，由于其电压转换单元20能将外部输入的供电电压转换为至少一个电压等级的测试电压，测试接口单元30能够在电源模块100接入测试接口单元30后将测试电压传输至电源模块100，负载单元40能够在电源模块100接入测试接口单元30后，从测试接口单元30获取电源模块100根据测试电压转换出的工作电压，并且负载单元40能基于工作电压指示电源模块100的工作状态，因此，工作人员在需要检测变频器的电源模块100时，只需将其电源模块100从中取下，使用该测试装置对电源模块100进行测试即可，可从负载单元40基于工作电压指示的电源模块100的工作状态直接确定电源模块100是否有故障，并且使用方便，使得工作人员无需在对变频器的电源模块100进行检测时将体积和重量较大的变频器整体运到维修中心，从而避免了增加工作人员的工作量，也避免了浪费工作人员的时间的问题。
25.变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备，因此在各个工控领域得到了广泛的应用，例如，工厂生产线、煤矿、轨道交通等场景中，都常常使用变频器。变频器正常工作的一个前提是其内部的电源模块100不出故障，因此对变频器的电源模块100进行测试已确定其是否正常相当重要。
26.由于变频器也是电气设备的一种，因此不可避免会出现故障而需要进行维修。现有技术中，在变频器中的电源模块100出现故障时，难以在生产过程中直接发现，并且对变频器的电源模块100的功能检测，依赖于对变频器进行整体的维修检测，即在对变频器进行整体维修检测时才能发现电源模块100是否出现故障。而由于变频器的体积和重量较大(例如较常见的有2m*2m底面的变频器、2m*3m底面的变频器等)，每次对电源模块100进行检测都需要将变频器整体运到专门的维修场地，显然不必要的增加了工作人员的工作量，浪费了工作人员的时间。
27.本实施例中的用于变频器的电源模块100的测试装置为了方便工作人员使用，将其制作成一个实体的产品，各个单元均设置于壳体10内或壳体10上，壳体10即测试装置的外壳，其内部有用于设置各个单元的容纳空间。本实施例中，不限制壳体10的形状，其可以为任何合适的形状，作为优选地，壳体10为长方体。壳体10也能对其内部的测试装置的各个单元进行保护，以防止其损坏。
28.本实施例中，电压转换单元20可以将外部输入的供电电压转换为至少一个电压等级的测试电压。本实施例中，供电电压指的是从外部的直流电源或交流电源输入的供电电压，其电压等级一般很高，在对变频器的电源模块100进行测试时，一般需要将其转换为电压等级较小的测试电压再使用。本实施例中，不具体限制供电电压的来源以及其电压类型，
其来源可以是外部的直流电压源也可以是外部的交流电压源，供电电压也随其来源的不同，可以为相对于测试电压的电压等级较高的直流电压或者交流电压。
29.需要说明的是，本实施例中的测试电压也可以是直流电压或者交流电压，其可以用于在电源模块100接入测试接口单元30后被测试接口单元30传输至电源模块100，以能够使用该测试电压对电源模块100进行测试。
30.本实施例中，测试接口单元30可以是一个包括了电压输入端以及电压输出端的接口，其输入端与电压转换单元20的测试电压输出端耦合，在对电源模块100进行测试时，电源模块100的电压输入端接入测试接口单元30的电压输出端，从而测试电压从电压转换单元20通过测试接口单元30传输到变频器的电源模块100。
31.应当理解，针对变频器的电源模块100的所支持的电压种类不同，测试电压也可以为不同的电压类型，即可以为直流电压或者交流电压。
32.在一个优选的实施例中，供电电压为市电，也即供电电压为220v交流电压，测试电压为直流电压。使用市电为供电电压输入进电压转换单元20以完成变频器的电压模块的测试，十分方便，几乎可以在需要时随时取用。
33.可选地，电压转换单元20包括：电压接入模块21，所述电压接入模块21至少部分设置于所述壳体10内，并与传输所述供电电压的供电线路相连接；
34.电压变换模块22，所述电压变换模块22耦合至所述电压接入模块21，并设置于所述壳体10内，所述电压变换模块22用于将所述供电电压转换为至少一个电压等级的所述测试电压。
35.本实施例中，具体地，若供电电压为市电，电压接入模块21至少包括与市电直接连接的电源插头以及输电线，该输电线一端与电压变换模块22连接另一端与电源插头连接。为了使其能够与市电连接，可将电源插头设置于壳体10外，输电线一部分设置于壳体10内，另一部分设置于壳体10外。在使用时，工作人员将电压接入模块21的电源插头插进市电的插座内，以使输电线通过插头与供电电压(即市电)的供电线路连接，电压接入模块21从而能够将供电电压输入到与其耦合的电压变换模块22里。
36.本实施例中，电压变换模块22用于将电压接入模块21输入的供电电压转换为至少一个电压等级的测试电压，也就是说，电压变换单元将供电电压转换为测试电压的电压值可以是不同的值，这也显然能够方便工作人员可以通过电压转换单元20的电压变换模块22将供电电压(例如市电)转换为不同的测试电压以对变频器的电源模块100进行不同电压等级的故障测试，使得本实施例中的电源模块100的测试装置能有更好使用效果，能适用于不同的变频器的电源模块100的测试工作。
37.本实施例中不限制电压变换模块22的内部的电路结构，依据不同的供电电压以及测试电压，可以采取不同的电路结构以完成不同的电压转换功能，例如，若供电电压为直流电压而测试电压为交流电压，则电压变换模块22至少包括逆变电路(即dc-ac变换电路)，以用于将直流形式的供电电压变换为交流形式的测试电压；而若供电电压为交流电压而测试电压为直流电压，则电压转变模块22至少包括整流电路(即ac-dc变换电路)，以用于将交流形式的供电电压变换为直流形式的测试电压。
38.以上述优选的实施例来说，供电电压为市电，即220v交流电压，测试电压为直流电压，则其电压变换模块22至少包括整流电路。
39.当然，本实施中并不限定整流电路的具体电路组成，其可以是一个完全集成好的ac-dc变换模块，ac-dc变换模块集成有整流电路，也可以是由多个整流电路和/或逆变电路的组合，例如，由两个ac-dc变换模块以及一个dc-ac变换模块的组合，供电电压先后经过整流、逆变、整流三个过程变为测试电压，诸如此类的拓展，本技术实施例中不进行限制。
40.由于电压变换模块22能够将供电电压转换为至少一个等级的测试电压，可选地，电压变换模块22中还可包括多个升压电路或降压电路。
41.作为一种可选的示例，测试电压可以有三个不同的电压等级，比如150v、110v以及66v。当然也可以是其他值，比如：220v、180v、100v，应当理解这些数值和测试电压等级的个数仅作为本技术一种可选的实施方式，而非对本技术实施例中的限制，可以依据实际需要进行调整。
42.在其中一个实施例中，依据供电电压获得的测试电压在0v～220v之间可调，以最大程度满足各种使用测试需求。
43.在其中一个实施例中，所述测试装置还包括控制单元50，所述控制单元50设置于所述壳体10内，并耦合至所述电压转换单元20，并用于使所述电压转换单元20向所述测试接口单元30输出选定的一个电压等级的所述测试电压，以使所述电源模块100接入所述测试接口单元30后将所述选定的测试电压传输至所述电源模块100。本实施例中，控制单元50可作为电压转换单元20电路结构的一部分，也可单独作为一个模块，本实施例中不进行限制。
44.由于存在控制单元50，使得电压转换单元20输出的测试电压更加精准，以便于更好地对变频器的电源模块100进行测试。
45.为了便于对电压转换单元20输出的测试电压的电压等级进行调整和设置，所述测试装置还包括设置单元60，所述设置单元60设置于所述壳体10的外侧，并耦合至所述控制单元50，所述设置单元60用于设置或选择所述选定的测试电压。例如，设置单元60可以是与控制单元50耦合的多个调节按钮，每个调节按钮对应于一个测试电压的电压等级，当工作人员按下调节按钮后，则控制单元50使得电压转换单元20向测试接口单元30输出对应电压等级的测试电压。本实施例中不限制调节按钮的个数，参照图3，例如可以为三个。
46.在一个可选实施例中，设置单元60也可以为设置在壳体10上的与控制单元50耦合的触摸屏。在另一可选实施例中，设置单元60可包括通信模块，用户可通过无线遥控的方式设置会选择测试电压。诸如此类的方式，本实施例中不进行限制。
47.在一可选的实施例中，若设置单元60为控制单元50耦合的多个调节按钮，则测试装置还可包括指示单元61，指示单元61用于指示调节按钮被按下的状态，以便于工作人员知晓当前调节按钮是否被按下。
48.本实施例中也不限制指示单元61的组成，作为一个示例，本实施例中，可以为每一个调节按钮在壳体10上各自对应位置设置一个指示灯，在未按下任一测试电压的调节按钮之前，所有的指示灯都处于熄灭状态，而当其中一个调节按钮被按下后，对应的指示灯亮起，其余的指示灯仍为熄灭状态，工作人员看到亮的指示灯就可以知道具体哪个调节按钮被按下。
49.在一个实施例中，为了能让工作人员对测试装置的工作状态实时把控，所述测试装置还包括显示单元70，所述显示单元70耦合至所述电压转换单元20，并至少部分设置于
壳体10外，所述显示单元70至少用于显示所述测试电压的数值。
50.当然，显示单元70作为人机交互的媒介，也可以显示其他与测试装置相关的数据，例如，除可显示测试电压的数值外，还可显示电源转换单元与测试接口单元30之间传输的电流的数值，或者也可以直接将对变频器的电源模块100进行的测试的测试结果直接显示在显示单元70上。
51.本实施例中不限制显示单元70的具体类型，在一个可选地实施例中，显示单元70为至少部分显示区域暴露于壳体10外的显示屏，另外本实施例中不限制其种类，例如可以为lcd、led、oled任意一种，此外本实施例中不限制其形状，例如可以为矩形，当然也可以为圆形、三角形等其他适宜的形状。
52.在其中一个实施例中，所述测试装置还包括测试开关90，所述测试开关90设置于所述电压转换单元20的电压输出端与所述测试接口单元30的电压输入端之间，所述测试开关90导通后，所述测试接口单元30将所述测试电压传输至所述电源模块100。
53.工作人员在使用本实施例中的测试装置时，可以先将变频器的电源模块100连接到测试接口单元30，再打开测试开关90，由于测试开关90导通后，才会使电压转换单元20的电压输出端与所述测试接口单元30的电压输入端之间导通，测试电压才能从电压转换单元20传输到电源模块100，这样能有效保护测试电源模块100时的用电安全。
54.在一个实施例中，参照示意图4，在示意图4中，电压转换单元20的+vin和-vin输入供电电压，+vout和-vout输出测试电压，测试开关90为一个双级开关，双级开关的第一级设置于电压转换单元20的正电压输出端与测试接口单元30的正电压输入端之间，双级开关的第二级设置于电压转换单元20的负电压输出端与测试接口单元30的负电压输入端之间。
55.本实施例中，当变频器的电源模块100在接入测试接口单元30后，测试电压从测试接口单元30传输到电源模块100，则电源模块100可以根据测试电压进行再一次的处理，并将处理后的测试电压转换为负载单元40的工作电压，当工作电压被施加到负载单元40时，负载单元40就会发生动作，负载单元40发生的动作可以指示电源模块100的工作状态。容易理解的是，若在负载单元40不损坏的情况下，如果电源模块100是正常的，则工作电压就可以使得负载单元40正常执行动作，而如果电源模块100出现了故障，则其无法正常输出工作电压使负载单元40无法完成正常动作。
56.本实施例中，负载单元40可以为任意合适的情况，例如可以为能够上电运动的装置，或者能够上电发出声音或灯光变化的装置等，本实施例中不进行限制。负载单元40使得电源模块100的测试结果，是否出现故障可视化地呈现在工作人员面前，工作人员可以直接依据测试时其动作状态确定电源模块100是否出现故障，简单快捷。
57.在一个可选的实施例中，所述负载单元40至少部分暴露于壳体10的外部，当所述电源模块100接入所述测试接口单元30并正常工作时，所述负载单元40获取所述工作电压并发生转动。
58.负载单元40能够在获得工作电压后发生转动，因此，负载单元40中至少包括一个电动机。
59.具体地，在其中一个实施例中，负载单元40是风扇，这使得本实施例中用于变频器的电源模块100的测试装置结构简单，且能够使工作人员很直观地看到负载单元40根据工作电压指示的电源模块100的工作状态，以快速确定电源模块100有无故障。例如，在测试装
置正常工作时，电源模块100接入测试接口单元30后，若风扇转动则电源模块100正常，若风扇不转动则电源模块100有故障。
60.为了保护负载单元40不在使用时被损坏，也能便于负载单元40以及测试装置进行散热，作为优选地，本实施例中的所述壳体10设置有网状开口11，所述负载单元40设置于所述网状开口11的下方，并通过所述网状开口11暴露于所述壳体10的外部。网状开口11可以为任意形状，例如矩形或圆形，作为优选的，网状开口11为圆形。此外，网状开口11可由一个网状的金属罩固定在壳体10上组合形成。
61.在一个可选地实施例中，为了能使负载单元40能够在需要时随时停止，本实施例中的测试装置还包括急停开关80，所述急停开关80设置于所述负载单元40与所述电源模块100之间，所述急停开关80用于在断开时使所述负载单元40停止动作。
62.下面结合一个具体的示例来说明本实施例中的电源模块100的测试装置，应当理解，其仅作为便于理解的示例而非对本实施例中的限制。
63.具体地，电源模块100设置于变频器上，变频器是应用于轨道交通中的变频器，体积较大且较重，而电源模块100相比于变频器来说很小，当工作人员希望对该变频器的电源模块100进行故障的测试时，可以在现场将其从变频器取下。然后就地使用本实施例中的电源模块100的测试装置对其进行测试。
64.在这一示例中，电源模块100的测试装置包括壳体10、电压转换单元20、测试接口单元30、负载单元40、控制单元50、设置单元60、显示单元70、测试开关90、急停开关80等。其中，电压转换单元20包括电压接入模块21以及电压变换模块22，负载单元40为风扇，其通过壳体10上一个圆形的网状开口11暴露于壳体10外部。工作人员在使用测试装置时，首先可将电源模块100从变频器上取下，在将电源模块100接在测试接口单元30上，随后将电压接入单元与任意一个接入220v交流的市电插座连接，以使220v交流电压的供电电压传输到电压变换模块22，设置单元60中包括三个对应于三个测试电压的电压等级的测试按钮，按下其中一个测试按钮，使得电压变换模块22输出对应的测试电压，并将电压数值、电流数值显示在显示单元70上。另外测试装置的壳体10上还对应分布着指示单元61，指示单元61中与按下的调节按钮对应的指示灯亮起。
65.工作人员再闭合测试开关90使其导通，使得测试电压通过电压变换模块22到达测试接口单元30，并传输到电源模块100中，若电源模块100正常，则可对测试电压进行进一步处理，获得可以供风扇(即负载单元40)动作的工作电压，在急停开关80闭合，风扇没有故障的情况下，风扇发生转动，若电源模块100出现故障，则无法对测试电压进行进一步处理，不能获得可以供风扇(即负载单元40)动作的工作电压，风扇就不会发生转动。而当风扇转动时，工作人员可将急停开关80切断，以使风扇强行停止转动。由此，工作人员可以从本实施例中的电源模块100的测试装置的负载单元40的动作来确定变频器的电源模块100是否出现故障，使用非常方便，从而不需要对变频器的电源模块100进行检测时将体积和重量较大的变频器整体运到维修中心，从而避免了增加工作人员的工作量，也避免了浪费工作人员的时间的问题。
66.综上所述，本技术实施例中提供的电源模块100的测试装置中，由于其电压转换单元20能将外部输入的供电电压转换为至少一个电压等级的测试电压，测试接口单元30能够在电源模块100接入测试接口单元30后将测试电压传输至电源模块100，负载单元40能够在
电源模块100接入测试接口单元30后，从测试接口单元30获取电源模块100根据测试电压转换出的工作电压，并且负载单元40能基于工作电压指示电源模块100的工作状态，因此，工作人员在需要检测变频器的电源模块100时，只需将其电源模块100从中取下，使用该测试装置对电源模块100进行测试即可，可从负载单元40基于工作电压指示的电源模块100的工作状态直接确定电源模块100是否有故障，并且使用方便，使得工作人员无需在对变频器的电源模块100进行检测时将体积和重量较大的变频器整体运到维修中心，从而避免了增加工作人员的工作量，也避免了浪费工作人员的时间的问题。
67.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。