CN117538640A - 一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力工程技术领域，提供一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法，包括控制模块、显示模块、辅助电源、主变压器和通道模块；还包括程控电源、继电器和上位机；通过在程控电源后部加一个0％，40％，70％，80％的变压器，程控电源恒定输出380V，50hz，程控电源的电流可以达到200A/相，改变电压就是快速切换开关管的通断就可以控制电压的跌落，继电器的快速切换时间理论值可以到12ns，解决电压变化的速率问题；在程控电源的输出端加了一个基于主芯片DSP28335开发的电压采集和IGBT驱动的控制模块，控制模块将电压相位变化的同时，发出一个5V的高电平，用这个高电平触发开关管来切换变压器的抽头，并用IGBT的驱动器模拟电压突变信号，解决了IEC61000‑4‑11和IEC61000‑4‑34的全兼容问题。

Description

一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，具体地说是一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法。

背景技术

电压突变抗扰度测试是一种用于评估电子设备的抗扰度能力的测试方法；在这种测试中，电子设备会暴露在电压突变的条件下，以检测其对突然出现的电压变化的响应；电压突变是指电网中电压突然增加或减小的情况，可能由于电网故障、电力负载变化等因素引起；电压突变可导致电子设备工作异常或损坏，因此对电子设备进行电压突变抗扰度测试具有重要意义。

电压突变抗扰度测试需要参照相关标准进行，目前国内外应用比较广泛的标准有IEC61000-4-11：短时电压变化的暂态电磁兼容性测试标准和IEC61000-4-34：电源谐波的暂态电磁兼容性测试标准。

中国专利公告号为：CN107515338A，敏感设备电压暂降抗扰度测试方法和系统，包括：设置暂降起始角、相位跳变和谐波含量，以残余电压幅值为纵轴，暂降持续时间为横轴，从设定残余电压幅值上限值，以第一残余电压幅值下降间隔测试，到出现第一受扰点，取第一受扰点及其附近不受扰点构成细化区间，从细化区间上限以第二残余电压幅值下降间隔，测得第二受扰点，得对应极限耐受上限值；从极限耐受上限值，以第一时间间隔测试，到出现第三受扰点，取第三受扰点及其附近不受扰点构成细化区间，从细化区间上限以第二时间间隔测试，测得第四受扰点，得对应临界受扰时间获取敏感设备的抗扰度参数。该方案的测试结果更加全面精确地反应敏感设备经历电压暂降时的抗扰特性；但上述发明测试用的设备不能完全符合标准要求，测试结果的真实性存疑，同时现有的国产设备存在相脚不可调的问题，现有的进口设备存在下降时间不能达到5us的问题。

综上，因此本发明提供了一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法，通过控制模块和变压器改变电压，以解决现有技术中相脚不可调的问题。

本发明具体的技术方案如下：

一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法，包括控制模块、显示模块、辅助电源、主变压器和通道模块；

所述控制模块用于电压采集和切换电压；

所述显示模块用于显示电压的变化曲线、测试参数和测试状态；

所述辅助电源用于给控制模块和显示模块供电；

所述主变压器用于控制电压的跌落；

所述通道模块用于信号采集、信号隔离和数模转换。

优选的一种技术方案，所述试验装置还包括程控电源、继电器和上位机；

所述程控电源用于输出稳定的电压信号，模拟正常工作情况下的供电环境；

所述继电器用于控制电路的开关；

所述上位机用于对程控电源和控制模块进行远程控制。

优选的一种技术方案，所述控制模块设置在程控电源的输出端上，所述控制模块基于DSP28335主芯片采集电路电压。

优选的一种技术方案，所述控制模块设置有IGBT驱动器，所述IGBT驱动器用于快速切换电压，模拟电压突变信号。

优选的一种技术方案，所述主变压器设置有0％、40％、70％和80％的抽头。

优选的一种技术方案，所述程控电源恒定输出电压为380V，频率是50hz，最大电流200A/相。

优选的一种技术方案，所述继电器的切换时间为12ns。

本发明还提供一种电压突变抗扰度测试的试验方法，包括以下步骤：

S1，首先将待测电子设备与程控电源连接，上位机远程启动程控电源，使程控电源模拟正常工作情况下的供电环境；

S2，上位机远程控制程控电源，利用继电器和控制模块，快速切换程控电源开关管的通断，从而利用变压器实现电压的变化；

S3，利用控制模块模拟电压突变信号，并采集电压数据，随后通道模块对电压数据进行处理，并将处理结果显示在显示模块上，从而完成电压突变抗扰度测试。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明通过在程控电源后部加一个0％，40％，70％，80％的变压器，程控电源恒定输出380V，50hz，程控电源的电流可以达到200A/相，这样改变电压就是快速切换开关管的通断就可以控制电压的跌落，继电器的快速切换时间理论值可以到12ns，完美解决电压变化的速率问题。

2.本发明通过在程控电源的输出端加了一个基于主芯片DSP28335开发的电压采集和IGBT驱动的控制模块，控制模块将电压相位变化的同时，发出一个5V的高电平，用这个高电平触发开关管来切换变压器的抽头，并用IGBT的驱动器模拟电压突变信号，解决了IEC61000-4-11和IEC61000-4-34的全兼容问题。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明提供一种电压突变抗扰度测试的试验装置及方法，包括控制模块、显示模块、辅助电源、主变压器和通道模块；

所述控制模块用于电压采集和切换电压；

所述显示模块用于显示电压的变化曲线、测试参数和测试状态；

所述辅助电源用于给控制模块和显示模块供电；

所述主变压器用于控制电压的跌落；

所述通道模块用于信号采集、信号隔离和数模转换。

作为本发明的一种实施方式，所述试验装置还包括程控电源、继电器和上位机；

所述程控电源用于输出稳定的电压信号，模拟正常工作情况下的供电环境；

所述继电器用于控制电路的开关；

所述上位机用于对程控电源和控制模块进行远程控制。

作为本发明的一种实施方式，所述控制模块设置在程控电源的输出端上，所述控制模块基于DSP28335主芯片采集电路电压。

作为本发明的一种实施方式，所述控制模块设置有IGBT驱动器，所述IGBT驱动器用于快速切换电压，模拟电压突变信号。

作为本发明的一种实施方式，所述主变压器设置有0％、40％、70％和80％的抽头。

作为本发明的一种实施方式，所述程控电源恒定输出电压为380V，频率是50hz，最大电流200A/相。

作为本发明的一种实施方式，所述继电器的切换时间为12ns。

本发明还提供一种电压突变抗扰度测试的试验方法，包括以下步骤：

S1，首先将待测电子设备与程控电源连接，上位机远程启动程控电源，使程控电源模拟正常工作情况下的供电环境；

S2，上位机远程控制程控电源，利用继电器和控制模块，快速切换程控电源开关管的通断，从而利用变压器实现电压的变化；

S3，利用控制模块模拟电压突变信号，并采集电压数据，随后通道模块对电压数据进行处理，并将处理结果显示在显示模块上，从而完成电压突变抗扰度测试。

实施例：

如图1所示，本实施例以检测某个电子扬声器为例；首先设置三个程控电源，分别将程控电源与电子扬声器中的三个电路相连接；三个程控电源相互串联，并与一条接地线相连接，保证试验的安全进行。

随后使用上位机启动程控电源，使程控电源模拟正常工作情况下的供电环境；初始状态下，程控电源上的输出效率是100％，此时基于主芯片DSP28335开发的控制模块采集电压数据，控制模块的型号是ZC-3pi-200-411，并将初始电压数据发送给上位机和通道模块，由通道模块进行数据处理后在显示模块上显示。

随后使用上位机控制程控电源，使程控电源上的继电器和IGBT驱动器切换程控电源电压，当电压相位产生变化时，控制模块的cpu发出一个5V的高电平，高电平触发开关管来切换变压器的抽头，从而对电压的变换进行准确控制，此外IGBT驱动器模拟电压突变的信号；同理控制模块对电压数据进行实施采集，并由通道模块处理后显示在显示模块上；最终实现对电子扬声器的短时电压变化的暂态电磁兼容性测试和电源谐波的暂态电磁兼容性测试。

通过在程控电源后部加一个0％，40％，70％，80％的变压器，程控电源恒定输出380V，50hz，程控电源的电流可以达到200A/相，这样改变电压就是快速切换开关管的通断就可以控制电压的跌落，继电器的快速切换时间理论值可以到12ns，完美解决电压变化的速率问题。

通过在输出电源的输出端加了一个基于主芯片DSP28335开发的电压采集和IGBT驱动的控制模块，控制模块将电压相位变化的同时，发出一个5V的高电平，用这个高电平触发开关管来切换变压器的抽头，并用IGBT的驱动器模拟电压突变信号，解决了IEC61000-4-11和IEC61000-4-34的全兼容问题。

本发明的实施方式是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种电压突变抗扰度测试的试验装置，其特征在于，包括控制模块、显示模块、辅助电源、主变压器和通道模块；

所述控制模块用于电压采集和切换电压；

所述显示模块用于显示电压的变化曲线、测试参数和测试状态；

所述辅助电源用于给控制模块和显示模块供电；

所述主变压器用于控制电压的跌落；

所述通道模块用于信号采集、信号隔离和数模转换。

2.如权利要求1所述一种电压突变抗扰度测试的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括程控电源、继电器和上位机；

所述程控电源用于输出稳定的电压信号，模拟正常工作情况下的供电环境；

所述继电器用于控制电路的开关；

所述上位机用于对程控电源和控制模块进行远程控制。

3.如权利要求2所述一种电压突变抗扰度测试的试验装置，其特征在于，所述控制模块设置在程控电源的输出端上，所述控制模块基于DSP28335主芯片采集电路电压。

4.如权利要求1所述一种电压突变抗扰度测试的试验装置，其特征在于，所述控制模块设置有IGBT驱动器，所述IGBT驱动器用于快速切换电压，模拟电压突变信号。

5.如权利要求1所述一种电压突变抗扰度测试的试验装置，其特征在于，所述主变压器设置有0％、40％、70％和80％的抽头。

6.如权利要求2所述一种电压突变抗扰度测试的试验装置，其特征在于，所述程控电源恒定输出电压为380V，频率是50hz，最大电流200A/相。

7.如权利要求2所述一种电压突变抗扰度测试的试验装置，其特征在于，所述继电器的切换时间为12ns。

8.一种电压突变抗扰度测试的试验方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的电压突变抗扰度测试的试验装置，所述方法包括以下步骤：

S1，首先将待测电子设备与程控电源连接，上位机远程启动程控电源，使程控电源模拟正常工作情况下的供电环境；

S2，上位机远程控制程控电源，利用继电器和控制模块，快速切换程控电源开关管的通断，从而利用变压器实现电压的变化；

S3，利用控制模块模拟电压突变信号，并采集电压数据，随后通道模块对电压数据进行处理，并将处理结果显示在显示模块上，从而完成电压突变抗扰度测试。