CN203084096U - 一种用于功率电阻冲击能量的测试电路 - Google Patents

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CN203084096U CN 201220693335 CN201220693335U CN203084096U CN 203084096 U CN203084096 U CN 203084096U CN 201220693335 CN201220693335 CN 201220693335 CN 201220693335 U CN201220693335 U CN 201220693335U CN 203084096 U CN203084096 U CN 203084096U
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谢文杰
陈海彬
佘丽萍
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Renergy Electric Tianjin Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种用于功率电阻冲击能量的测试电路，电路包括IGBT驱动电路板、IGBT半桥模块、电容和待测电阻，IGBT半桥模块的上桥臂的集电极连接直流电源的正极，下桥臂的发射极连接直流电源的负极，电容和待测电阻串联后并联在所述IGBT半桥模块的下桥，所述驱动电路分别与IGBT半桥模块的上桥臂和下桥臂相连，IGBT驱动电路板与控制器相连，IGBT驱动电路板和控制器分别与电源相连。通过电容的充、放电过程形成待测电阻的冲击能量测试。本实用新型的有益效果是：测试时间精确，减少电阻热量散失，降低测试工具机械的磨损、减少维护费用；具有结构简单、操作容易、缩短产品测试时间，提高测试效率等优点。

Description

一种用于功率电阻冲击能量的测试电路
技术领域
本实用新型属于功率电阻冲击能量的测试领域，尤其是涉及一种功率电阻冲击能量的测试电路。
背景技术
随着电子、电力电子技术不断飞速发展及应用领域的不断扩大，现代的器件也向着大功率、高电压和高精度的方向快速稳步的发展。电阻的应用已深入到工业生产和社会生活的各个方面，需求大功率的电阻器件在电力、能源、航天、冶金、炼钢等重大应用领域不断发挥着其自身的优势。
现有技术中，功率电阻的冲击能量测试一般是在直流电源供电的情况下，采用一个接触器加一个定时器作为控制开关对电阻进行测试。采用此种方法做电阻冲击能量测试，一方面因现有技术决定接触器的开关频率不会很高导致测试时间长，电阻热量散失导致能源浪费，使用定时器计时影响测试精度；另一方面接触器长期工作在比较大开关频率下自身的机械磨损严重,存在测试精度差、机械易磨损、维护成本增加等技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种用于功率电阻冲击能量的测试电路，尤其适合在功率电阻的冲击能量测试中使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种功率电阻冲击能量的测试电路，包括IGBT驱动电路板、IGBT半桥模块、电容C和待测电阻R，所述IGBT驱动电路板上设有驱动电路和反馈电路，所述驱动电路上设有2个相互隔离的通道，所述IGBT半桥模块的上桥臂的集电极连接直流电源Us的正极，下桥臂的发射极连接直流电源Us的负极，所述电容C和待测电阻R串联后并联在所述IGBT半桥模块的下桥，所述驱动电路上2个相互隔离的通道分别与所述IGBT半桥模块的上桥臂和下桥臂相连，所述IGBT驱动电路板与控制器相连，所述IGBT驱动电路板和控制器分别与电源相连。
进一步的，所述控制器和IGBT驱动电路板之间可以采用光信号通信，或者采用电信号通信。
测试方法如下：
1.在电阻冲击能量测试时，先供低压电源15V再供直流电源Us，由电源提供15V给IGBT驱动电路板和控制器。
2.直流电源Us供电后，由控制器分别发送脉冲信号到IGBT驱动电路板来控制IGBT半桥模块的上桥臂和下桥臂。
3.首先Q1关断、Q2开通，直流电源Us经过开关管Q2，待测电阻R给电容C充电；当充电完成后，Q1开通、Q2关断，电容C经过待测电阻R、开关管Q2形成回路放电。电容C的充、放电过程形成待测电阻R的冲击能量测试。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，采用IGBT半桥模块后可以精确的测量电阻的能量，测试时间精确，减少电阻热量散失，减少能源浪费，降低测试工具机械的磨损、减少维护费用；具有结构简单、操作容易、缩短产品测试时间，提高测试效率等优点。
附图说明
图1是本实用新型一种用于功率电阻冲击能量的测试电路的电路拓扑图；
图2是本实用新型一种用于功率电阻冲击能量的测试电路的Matlab仿真模型。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种功率电阻冲击能量的测试电路，包括IGBT驱动电路板、IGBT半桥模块、电容C和待测试的电阻，所述IGBT驱动电路板上设有驱动电路和反馈电路，所述驱动电路上设有2个相互隔离的通道，所述IGBT半桥模块的上桥臂的集电极连接直流电源Us的正极，下桥臂的发射极连接直流电源Us的负极，所述电容C和待测电阻R串联后并联在所述IGBT半桥模块的下桥，所述驱动电路上2个相互隔离的通道分别与所述IGBT半桥模块的上桥臂和下桥臂相连，所述IGBT驱动电路板与控制器相连，所述控制器和IGBT驱动电路板之间可以采用光信号通信，或者采用电信号通信，所述IGBT驱动电路板和控制器分别与电源相连。
本电路的测试方法为：当进行电阻冲击能量测试时，先供低压电源15V再供直流电源Us，由电源提供15V给IGBT驱动电路板和控制器，直流电源Us供电后，由控制器分别发送脉冲信号到IGBT驱动电路板来控制IGBT半桥模块的上桥臂和下桥臂（IGBT半桥模块的的上、下桥臂不允许同时开通，否则会造成直流短路）。当Q1关断、Q2开通时，直流电源Us经过开关管Q2，待测电阻R给电容C充电；当充电完成后，Q1开通、Q2关断时，电容C经过待测电阻R、开关管Q2形成回路放电。
在充电过程中，直流电源Us供给的能量一部分转换成电场能量存储于电容C中，一部分被待测电阻R转换为热能消耗。在放电过程中，电容C不断的放出能量并为待测电阻R消耗，原来储存在电容C中的电场能量全部为待测电阻R吸收而转化成热能。电容C的充、放电过程形成待测电阻R的冲击能量测试。
充电时电阻消耗能量，
Figure BDA00002587771300021
放电时电阻消耗能量，
Figure BDA00002587771300022
为了最大效率的测试电阻冲击次数，我们需要电容的充、放电前后过程衔接紧密。电容C充电时，设置电容充电稳定电压Uc，通过待测电阻R、电容C确定我们的充电时间Tr。电容C放电时，设置电容放电稳定电压Uc，放电前电容电压Uo，通过待测电阻R、电容C确定我们的放电时间Tf。
电容充电过程， U C = U S ( 1 - θ - T r R · C )
电容放电过程， U C = U O * θ T f R · C
设定控制信号的周期和占空比：
Q1和Q2的开关周期T:T＝Tr-Tf
Q1的控制信号占空比为δ1：
Figure BDA00002587771300033
Q2的控制信号占空比为δ2：
Figure BDA00002587771300034
（确保Q1、Q2不同时开通）。
本实用新型的电路拓扑图对应Matlab仿真模型见图2，模型中IGBT半桥模块使用2个相同的模块和参数；控制信号使用一个信号模块，设置好周期和占空比后与IGBT驱动电路板相连，把控制信号经过一个NOT模块后与IGBT驱动电路板相连；连接好电阻模块和电容模块，然后进行仿真。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种用于功率电阻冲击能量的测试电路，其特征在于：包括IGBT驱动电路板、IGBT半桥模块、电容C和待测电阻R，所述IGBT驱动电路板上设有驱动电路和反馈电路，所述驱动电路上设有2个相互隔离的通道，所述IGBT半桥模块的上桥臂的集电极连接直流电源Us的正极，下桥臂的发射极连接直流电源Us的负极，所述电容C和待测电阻R串联后并联在所述IGBT半桥模块的下桥，所述驱动电路上2个相互隔离的通道分别与所述IGBT半桥模块的上桥臂和下桥臂相连，所述IGBT驱动电路板与控制器相连，所述IGBT驱动电路板和控制器分别与电源相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于功率电阻冲击能量的测试电路，其特征在于：所述控制器和IGBT驱动电路板之间可以采用光信号通信，或者采用电信号通信。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033710A (zh) * 2012-12-14 2013-04-10 天津瑞能电气有限公司 一种用于功率电阻冲击能量的测试电路及其测试方法
CN108051720A (zh) * 2017-12-07 2018-05-18 奇瑞汽车股份有限公司 并联mosfet逆变模块的测试电路及测试方法

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