工業(yè)變頻器研發(fā)中的特性檢測與試驗(yàn)方法
IGBT并聯(lián)使用時,需要用測量變流器來檢測通過各個器件的電流,以確認(rèn)導(dǎo)通狀態(tài)下電流是否均衡。
開關(guān)電源的設(shè)計是變頻器硬件電路設(shè)計中的另一個重要方面。開關(guān)電源的設(shè)計完成之后的評價試驗(yàn)很多。這里僅介紹其中較重要的試驗(yàn)項(xiàng)目。包括開關(guān)電源的動作確認(rèn)試驗(yàn)、開關(guān)電源的器件特性確認(rèn)、高低溫啟動測定試驗(yàn)、電解電容紋波電流確認(rèn)試驗(yàn)、開關(guān)電源容量確認(rèn)試驗(yàn)。作為變頻器中使用的開關(guān)電源,主要提供的電源有:控制回路用5V電源、檢測用傳感器用電源、繼電器電源,風(fēng)扇用電源以及驅(qū)動用電源。
(1)開關(guān)電源的動作確認(rèn)試驗(yàn)
主要是指開關(guān)電源的各路輸出電壓的變動范圍是否在設(shè)計的容許誤差之內(nèi),這里包括靜態(tài)和動態(tài)兩方面。靜態(tài)是變頻器主電源供電穩(wěn)定的狀態(tài),又包括輕載和重載兩種負(fù)載狀態(tài)。動態(tài)主要測量變頻器主電源供電初始狀態(tài)下各路電源的輸出尖峰脈動,如下圖所示。
圖5 開關(guān)電源24V瞬間起動實(shí)測波形
(2)高低溫啟動試驗(yàn) 開關(guān)電源的設(shè)計必須保證在變頻器指定的工作溫度下正常起振、工作。該試驗(yàn)是檢驗(yàn)在高、低溫時開關(guān)電源的工作性能,試驗(yàn)波形如下圖(MOSFET管D-S間電壓)。
(a)正常起振波形 (b)起振失敗波形
圖6 -15℃時開關(guān)電源的起振波形
(3)元件的品質(zhì)確認(rèn)試驗(yàn) 是指在最嚴(yán)酷的過載條件下,確認(rèn)各個主要的元器件,如MOSFET、二極管等的工作電壓電流有沒有超出器件的最大工作范圍。
(4)紋波電流確認(rèn)試驗(yàn) 是確認(rèn)多路開關(guān)電源設(shè)計中所使用的濾波電解電容的紋波電流是否符合設(shè)計要求。
(5)其他試驗(yàn)
作為高品質(zhì)的開關(guān)電源設(shè)計,還需要進(jìn)行輸入ON/OFF試驗(yàn)、異常狀態(tài)啟動試驗(yàn)、負(fù)載短路試驗(yàn)、輸入電壓和負(fù)載電流的急變試驗(yàn)、反饋電路安全動作確認(rèn)、各電路溫升試驗(yàn)及破壞試驗(yàn)等。
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