工业变频器研发中的特性检测与试验方法
IGBT并联使用时,需要用测量变流器来检测通过各个器件的电流,以确认导通状态下电流是否均衡。
开关电源的设计是变频器硬件电路设计中的另一个重要方面。开关电源的设计完成之后的评价试验很多。这里仅介绍其中较重要的试验项目。包括开关电源的动作确认试验、开关电源的器件特性确认、高低温启动测定试验、电解电容纹波电流确认试验、开关电源容量确认试验。作为变频器中使用的开关电源,主要提供的电源有:控制回路用5V电源、检测用传感器用电源、继电器电源,风扇用电源以及驱动用电源。
(1)开关电源的动作确认试验
主要是指开关电源的各路输出电压的变动范围是否在设计的容许误差之内,这里包括静态和动态两方面。静态是变频器主电源供电稳定的状态,又包括轻载和重载两种负载状态。动态主要测量变频器主电源供电初始状态下各路电源的输出尖峰脉动,如下图所示。
图5 开关电源24V瞬间起动实测波形
(2)高低温启动试验 开关电源的设计必须保证在变频器指定的工作温度下正常起振、工作。该试验是检验在高、低温时开关电源的工作性能,试验波形如下图(MOSFET管D-S间电压)。
(a)正常起振波形 (b)起振失败波形
图6 -15℃时开关电源的起振波形
(3)元件的品质确认试验 是指在最严酷的过载条件下,确认各个主要的元器件,如MOSFET、二极管等的工作电压电流有没有超出器件的最大工作范围。
(4)纹波电流确认试验 是确认多路开关电源设计中所使用的滤波电解电容的纹波电流是否符合设计要求。
(5)其他试验
作为高品质的开关电源设计,还需要进行输入ON/OFF试验、异常状态启动试验、负载短路试验、输入电压和负载电流的急变试验、反馈电路安全动作确认、各电路温升试验及破坏试验等。
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