工業(yè)變頻器研發(fā)中的特性檢測與試驗方法

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很多。這里僅介紹其中較重要的試驗項目。包括開關(guān)電源的動作確認(rèn)試驗、開關(guān)電源的器件特性確認(rèn)、高低溫啟動測定試驗、電解電容紋波電流確認(rèn)試驗、開關(guān)電源容量確認(rèn)試驗。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

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瞬間起動實測波形

(2)高低溫啟動試驗 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。該試驗是檢驗在高、低溫時開關(guān)電源的工作性能，試驗波形如下圖（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 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 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

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、異常狀態(tài)啟動試驗、負(fù)載短路試驗、輸入電壓和負(fù)載電流的急變試驗、反饋電路安全動作確認(rèn)、各電路溫升試驗及破壞試驗等。