工業(yè)變頻器研發(fā)中的特性檢測(cè)與試驗(yàn)方法

IGBT并聯(lián)使用時(shí)，需要用測(cè)量變流器來檢測(cè)通過各個(gè)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(jì)是變頻器硬件電路設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要方面。開關(guān)電源的設(shè)計(jì)完成之后的評(píng)價(jià)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(dòng)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(dòng)測(cè)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(cè)用傳感器用電源、繼電器電源，風(fēng)扇用電源以及驅(qū)動(dòng)用電源。

(1)開關(guān)電源的動(dòng)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(dòng)范圍是否在設(shè)計(jì)的容許誤差之內(nèi)，這里包括靜態(tài)和動(dòng)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(dòng)態(tài)主要測(cè)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(dòng)，如下圖所示。

圖5 開關(guān)電源24V瞬間起動(dòng)實(shí)測(cè)波形

(2)高低溫啟動(dòng)試驗(yàn) 開關(guān)電源的設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)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(gè)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(jì)中所使用的濾波電解電容的紋波電流是否符合設(shè)計(jì)要求。

(5)其他試驗(yàn)

作為高品質(zhì)的開關(guān)電源設(shè)計(jì)，還需要進(jìn)行輸入ON/OFF試驗(yàn)、異常狀態(tài)啟動(dòng)試驗(yàn)、負(fù)載短路試驗(yàn)、輸入電壓和負(fù)載電流的急變?cè)囼?yàn)、反饋電路安全動(dòng)作確認(rèn)、各電路溫升試驗(yàn)及破壞試驗(yàn)等。