CN113900036A - Ac-dc高压大功率电源测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及AC‑DC电源技术领域，且公开了AC‑DC高压大功率电源测试系统，包括计算机、三相电动调压器、交流接触器、PLC控制器、被测电源、可调大功率负载和测试器件；所述计算机与所述测试器件相连接，所述计算机用于显示和储存测试数据；所述计算机与所述PLC控制器相连接，所述PLC控制器分别与所述三相电动调压器和所述交流接触器相连接，所述PLC控制器用于控制所述三相电动调压器和所述交流接触器；该系统通过对电源各测试项的实现，达到电源验收的目的，使该系统可以全方位对AC‑DC高压大功率电源进行测试，极大简化了电源的测试步骤，使电源可以快速高效的进行测试。
Description
技术领域
本发明涉及AC-DC电源技术领域，具体为AC-DC高压大功率电源测试系统。
背景技术
AC/DC是开关电源的其中一类。该类电源也称一次电源——AC是交流，DC是直流，它经过高压整流滤波得到一个直流高压，供DC/DC变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压，功率从几瓦－几千瓦均有产品，用于不同场合。
AC-DC高压大功率电源测试系统，主要应用于对120-10型AC-DC高压大功率电源进行各性能指标测试。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了AC-DC高压大功率电源测试系统，具备快速高效测试的优点，解决了的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：AC-DC高压大功率电源测试系统，包括计算机、三相电动调压器、交流接触器、PLC控制器、被测电源、可调大功率负载和测试器件；
所述计算机与所述测试器件相连接，所述计算机用于显示和储存测试数据；
所述计算机与所述PLC控制器相连接，所述PLC控制器分别与所述三相电动调压器和所述交流接触器相连接，所述PLC控制器用于控制所述三相电动调压器和所述交流接触器；
所述交流接触器共设有三个，三个所述交流接触器分别与所述电动调压器、所述被测电源和所述测试器件相连接，所述被测电源和所述可调大功率负载相连接，所述被测电源与所述测试器件相连接。
优选的，所述测试器件包括三相电流电压互感器和三相功率因数分析仪，所述三相电流电压互感器和所述三相功率因数分析仪相连接。
优选的，所述测试器件包括三相电流电流互感器和三相功率计，所述三相电流电流互感器和所述三相功率计相连接。
优选的，所述测试器件包括三相电压表。
优选的，所述测试器件包括三相电流电流互感器和三相电流表，所述三相电流电流互感器和所述三相电流表相连接。
优选的，所述测试器件包括直流电流互感器和直流电流表，所述直流电流互感器和所述直流电流表相连接。
优选的，所述测试器件包括高压分压探头和高压电压表，所述高压分压探头和所述高压电压表相连接。
优选的，所述测试器件包括霍尔电流探头和示波器，所述霍尔电流探头和所述示波器相连接。
优选的，所述测试器件包括高压示波探头，所述高压示波探头与所述示波器相连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了AC-DC高压大功率电源测试系统，具备以下有益效果：
该系统通过对电源各测试项的实现，达到电源验收的目的，使该系统可以全方位对AC-DC高压大功率电源进行测试，极大简化了电源的测试步骤，使电源可以快速高效的进行测试。
附图说明
图1为本发明的结构原理图；
图2为本发明中的测试连接图一；
图3为本发明中的测试连接图二；
图4为本发明中的测试连接图三；
图5为本发明中的测试连接图四；
图6为本发明中的测试连接图五；
图7为本发明中的测试连接图六；
图8为本发明中的测试连接图七；
图9为本发明中的测试连接图八；
图10为本发明中的测试连接图九；
图11为本发明中的测试连接图十；
图12为本发明中的程控高压负载电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
AC-DC高压大功率电源测试系统，包括计算机、三相电动调压器、交流接触器、PLC控制器、被测电源、可调大功率负载和测试器件；
所述计算机与所述测试器件相连接，所述计算机用于显示和储存测试数据；
所述计算机与所述PLC控制器相连接，所述PLC控制器分别与所述三相电动调压器和所述交流接触器相连接，所述PLC控制器用于控制所述三相电动调压器和所述交流接触器；
所述交流接触器共设有三个，三个所述交流接触器分别与所述电动调压器、所述被测电源和所述测试器件相连接，所述被测电源和所述可调大功率负载相连接，所述被测电源与所述测试器件相连接。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括三相电流电压互感器和三相功率因数分析仪，所述三相电流电压互感器和所述三相功率因数分析仪相连接。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括三相电流电流互感器和三相功率计，所述三相电流电流互感器和所述三相功率计相连接。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括三相电压表。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括三相电流电流互感器和三相电流表，所述三相电流电流互感器和所述三相电流表相连接。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括直流电流互感器和直流电流表，所述直流电流互感器和所述直流电流表相连接。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括高压分压探头和高压电压表，所述高压分压探头和所述高压电压表相连接。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括霍尔电流探头和示波器，所述霍尔电流探头和所述示波器相连接。
本实施例中，具体的，所述测试器件包括高压示波探头，所述高压示波探头与所述示波器相连接。
参阅图1-12，各个项目的测试方法：
一、功率因数测量
输入电压为额定电压、输出为额定满负载的情况下。通过功率因数测量仪器测量出数据，并以通讯的方式传递给计算机。由计算机对数据进行处理和存储。
1)、通过电动调压器调整输出电压在380AC±5V。
2)、调节输出负载至额定满功率状态。
3)、连接好被测电源的供电和负载。
4)、开启电源。
5)、计算机读取功率因数测量仪的数据。
6)、计算机对读取的数据进行处理和存储。
二、输出效率
在输入电压为额定电压、输出为额定满负载的情况下。通过三相功率计。读取输入功率。通过读取高压直流输出电压和高压直流输出电流计算出有效输出功率。再用有效输出功率与输入功率进行比值。得出输电源的转换效率。上述三相功率计、高压直流电压表和高压直流电流表均具有数据通讯功能，可以把采集到的数据传递给计算机。由计算机进行这些数据按照固定的算法进行处理。最终得出转换效率显示并存储。
1)、通过电动调压器调整输出电压在380AC±5V。
2)、调节输出负载至额定满功率状态。
3)、连接好被测电源的供电和负载。
4)、开启电源。
5)、计算机读取三相功率计、高压直流电压表、高压直流电流表的数据。
6)、计算机对读取的数据进行处理和存储。
三、输入电压范围测量
在输出为空载和额定满负载的情况下。通过计算机通过PLC控制电动调压器对电源输入电压范围进行调节。通过三相电压表读取当前输入电压值。然后再通过高压直流电压表读取当前高压输出电压值。通过控制调压器的输出电压值由低到高进行变化。并读取每次的输出高压电压值。把这些数据通过计算机进行记录。最终生成一个扫描曲线。从这个曲线上就可以读取出输出电压和输入电压的关系。也可以观察到该电源的正常工作的输入范围。同时也可以提取出电源效应的参数。最终得出电源输入范围和源效应数据，显示并存储。
1)、连接好被测电源的供电和负载。
2)、调节输出负载至额定满功率状态。
3)、开启电源。
4)、通过计算机控制电动调压器调整输出电压从要求的最低值向最高值扫描。
5)、计算机读取三相电压表、高压直流电压表的数据。
6)、计算机对读取的数据进行处理和存储。
7)、调节输出负载至空载状态。
8)、开启电源。
9)、通过计算机控制电动调压器调整输出电压从要求的最低值向最高值扫描。
10)、计算机读取三相电压表、高压直流电压表的数据。
11)、计算机对读取的数据进行处理和存储。
四、输入电压调整率
在输入为额定电压的情况下，改变输出电压(20％、50％和100％输出电压)和负载为(0％、50％和100％负载电流)，在这9种工作状态组合下，记录实际输出高压电压值。
1)通过电动调压器调整输出电压在380AC±5V。
2)分别按照上述括号里的九种工作状态，设置好输出电压和输出负载。
3)连接好被测电源的供电和负载。
4)开启电源。
5)计算机读取三相功率计、高压直流电压表、高压直流电流表的数据。
6)分别按照九种状态，进行重复测试。
五、输入浪涌电流
输入418Vac，输出为额定满负载的情况下，电源断电静置1小时后，用示波器通过电流探头抓取上电瞬间输入AC电流，计算机根据波形分析并显示存储该电流波形数据。
六、输入过压，欠压保护
分别在输出空载，满载条件下，计算机控制电动调压器调节输入电压，确认过欠压保护点，以及保护行为和恢复行为是否正确(含故障状态的产生和清除)。
七、输入缺相保护
由计算机控制输入三个交流接触器分别缺相上电，满载过程中缺相，每相均测，确认保护行为和恢复行为是否正确(含故障状态的产生和清除)。
八、输出电压控制精度
由计算机控制电源和可变负载分别工作在(20％、50％和100％输出电压)*(0％、50％和100％负载电流)9种输出组合下，记录实际输出高压电压值和高压电流值。
九、输出电压采集精度
由计算机控制电源和可变负载分别工作在(20％、50％和100％输出电压)*(0％、50％和100％负载电流)9种输出组合下，记录实际输出高压电压值、实际输出高压电流值、输出高压电压回读值、输出高压电流回读值。对这些数值进行分析后可以得出输出电压采集精度和输出电流采集精度。
十、输出电压分辨率
空载或轻载条件下，电压输出按分辨率设定步进，记录实际步进值。
十一、输出负载调整率
由计算机控制电源和可变负载分别工作在(20％、50％和100％输出电压)*(0％、50％和100％负载电流)9种输出组合下，记录实际输出高压电压值、实际输出高压电流值，对这些数值进行分析后可以得出电源负载调整率参数。
十二、输出电压，电流范围测量
由计算机控制电源和可变负载分别工作在(Vmin，Vmax)*(0％和100％负载电流)4种输出组合下，并记录电压电流实际值，对这些数值进行分析后可以得出电源负载调整率参数。
十三、电压上升时间和电压上升斜率
由计算机控制电源和可变负载分别工作在(0％～100％输出电压切换)*(0％，100％负载电流)4种输出组合由分压探头和示波器分别记录4种状态下的输出电压波形，通过示波器可以直接读取电压上升时间和电压上升斜率。
十四、电压纹波测量
由计算机控制电源和可变负载分别工作在(0％～100％输出电压切换)*(0％，100％负载电流)4种输出组合由分压探头和示波器分别记录4种状态下的输出电压纹波波形和纹波电压幅值。
十五、瞬态响应
用计算机控制示波器进行波形采集，(50％和100％输出电压)*(10％-60％负载电流切换)，2种输出电压组合下记录瞬态电压波形。
十六、保护功能测试
通过计算机控制电动调压器、程控负载、高压电源的不同工作状态可以实现上述保护功能的测试和验证。
本实施例中，计算机选用研华610H系列工控计算机；
电动调压器选用现成的大功率调压器；
PLC控制器选用台达或者西门子的PLC控制器；
示波器选用TEK公司的4通道示波器，带宽100MHZ；
高压示波探头选用TEK公司的P6015A高压示波探头；
交直流电流互感器选用LEM公司的霍尔电流传感器；
数字多用表选用是德公司的34460；
程控高压负载的电路图参阅12。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：包括计算机、三相电动调压器、交流接触器、PLC控制器、被测电源、可调大功率负载和测试器件；
所述计算机与所述测试器件相连接，所述计算机用于显示和储存测试数据；
所述计算机与所述PLC控制器相连接，所述PLC控制器分别与所述三相电动调压器和所述交流接触器相连接，所述PLC控制器用于控制所述三相电动调压器和所述交流接触器；
所述交流接触器共设有三个，三个所述交流接触器分别与所述电动调压器、所述被测电源和所述测试器件相连接，所述被测电源和所述可调大功率负载相连接，所述被测电源与所述测试器件相连接。
2.根据权利要求1所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括三相电流电压互感器和三相功率因数分析仪，所述三相电流电压互感器和所述三相功率因数分析仪相连接。
3.根据权利要求1所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括三相电流电流互感器和三相功率计，所述三相电流电流互感器和所述三相功率计相连接。
4.根据权利要求1所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括三相电压表。
5.根据权利要求1所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括三相电流电流互感器和三相电流表，所述三相电流电流互感器和所述三相电流表相连接。
6.根据权利要求1所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括直流电流互感器和直流电流表，所述直流电流互感器和所述直流电流表相连接。
7.根据权利要求1所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括高压分压探头和高压电压表，所述高压分压探头和所述高压电压表相连接。
8.根据权利要求1所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括霍尔电流探头和示波器，所述霍尔电流探头和所述示波器相连接。
9.根据权利要求8所述的AC-DC高压大功率电源测试系统，其特征在于：所述测试器件包括高压示波探头，所述高压示波探头与所述示波器相连接。
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