一种磁芯损耗测量的定标方法
【专利摘要】本发明涉及一种磁性元件损耗测量的定标方法，采用一DC/AC逆变电路作为测试电路以及励磁激励源，以一已知损耗的定标电感作为所述测试电路的被测件，测量励磁下所述测试电路的直流输入功率，将所述直流输入功率扣除所述定标电感的已知损耗，获得所述测试电路本身的固有损耗，针对所述测试电路的固有损耗特性建立所述固有损耗的公式，根据所述测试电路的固有损耗拟合出所述公式中的各项系数，形成所述测试电路的固有损耗定标模型，再进一步根据测量实际被测件时的所述测试电路的输入直流功率，扣除所述测试电路本身的固有损耗，获得所述实际被测件的损耗。该方法不仅提高了磁性元件损耗的测量精度，而且测量方便简单，成本低。
【专利说明】一种磁芯损耗测量的定标方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高频磁性元件损耗测量【技术领域】，特别是一种基于直流测量法测量高频磁性元件损耗的定标方法。
【背景技术】
[0002]磁性元件是电力电子功率变换器中的重要器件，磁性元件损耗的测量对磁性元件的分析、设计与应用有重要的作用。由于电力电子功率变换器及其磁性元件是工作在高频下，因此磁性元件损耗的测量比较困难，成为业界普遍关注的问题。现有的高频磁性元件损耗测量方法从原理上可分为三类:交流功率计法、直流功率计法、差值测量法和量热计法。
[0003]其中，直流功率计法是通过测量所述测试电路的直流输入功率以获得磁芯损耗的一种磁芯损耗测量方法，因此从根本上克服交流功率计法的误差对被测磁性元件阻抗角十分敏感的难题。其原理如图1所示，它是通过一个DC/AC逆变电路将直流电压转换正负电压变化的矩形波，并施加到被测磁性元件上，通过电压测量器和电流测量器分别测量DC/AC逆变电路的输入电压和输入电流，以DC/AC逆变电路输入电压和输入电流的乘积得到磁性元件的损耗。由于该方法输入电压是直流，测量的是直流功率，因此有效规避了交流功率计法中测量高频交流功率时，磁性元件阻抗角对测量误差的影响，这是该方法的特别优点。但该方法的测量精度会受到电路中开关管的导通损耗、关断损耗、开关损耗以及电路板上的欧姆损耗即DC/AC逆变电路本身的固有损耗的影响，且该部分损耗在不同的输入电压、频率和波形下损耗也是不尽相同，因此不容易消除。为此，有必要研究一种新的定标方法和技术，实现对不同工况下DC/AC逆变电路固有损耗的定标并建立损耗的定标模型，进而在采用直流功率计法测量磁芯损耗时可以通过定标模型扣除测试电路的固有损耗，以提高直流功率计法测量磁芯损耗的精度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种磁性元件损耗测量的定标方法，该方法不仅有效地对测试电路本身的固有损耗进行了定标和建立模型，且提高了直流功率计法测量磁性元件损耗的测量精度。
[0005]本发明的目的是采用如下技术方案实现的:一种磁性元件损耗测量的定标方法，采用一 DC/AC逆变电路作为测试电路以及励磁激励源，以一已知损耗的定标电感作为所述测试电路的被测件，测量励磁下所述测试电路的直流输入功率，将所述直流输入功率扣除所述定标电感的已知损耗，获得所述测试电路本身的固有损耗，针对所述测试电路的固有损耗特性建立所述固有损耗的公式，根据所述测试电路的固有损耗拟合出所述公式中的各项系数，形成所述测试电路的固有损耗定标模型，再进一步根据测量实际被测件时的所述测试电路的输入直流功率，扣除所述测试电路本身的固有损耗，获得所述实际被测件的损耗。
[0006]在本发明一实施例中，所述定标电感为空芯线性电感，直接根据
【权利要求】
1.一种磁性元件损耗测量的定标方法，其特征在于:采用一 DC/AC逆变电路作为测试电路以及励磁激励源，以一已知损耗的定标电感作为所述测试电路的被测件，测量励磁下所述测试电路的直流输入功率，将所述直流输入功率扣除所述定标电感的已知损耗，获得所述测试电路本身的固有损耗，针对所述测试电路的固有损耗特性建立所述固有损耗的公式，根据所述测试电路的固有损耗拟合出所述公式中的各项系数，形成所述测试电路的固有损耗定标模型，再进一步根据测量实际被测件时的所述测试电路的输入直流功率，扣除所述测试电路本身的固有损耗，获得所述实际被测件的损耗。
2.根据权利要求1所述的一种磁性元件损耗测量的定标方法，其特征在于:所述定标电感为空芯线性电感，直接根据
公式计算出所述定标电感的损耗，其中，Ii为所述定标电感电流的第j次谐波频率的有效值，&为所述定标电感第j次谐波频率下的交流电阻，η为损耗计算所需要的谐波次数。
3.根据权利要求1所述的一种磁性元件损耗测量的定标方法，其特征在于:所述测试电路的固有损耗是根据
公式计算获得，其中Jpk为所述定标电感的峰值电流，Vd。为所述DC/AC逆变电路中开关半导体器件的漏源极之间电压，/为励磁频率，α、β为所述定标模型的待定参数，对于一定的所述测试电路的工作温度，所述定标模型的待定参数保持不变。
4.根据权利要求3所述的一种磁性元件损耗测量的定标方法，其特征在于:所述测试电路在测量被测件损耗时的直流输入功率扣除所述测试电路经定标得到的固有损耗，即可获得精确的所述被测件的损耗测量值。
5.根据权利要求1所述的一种磁性元件损耗测量的定标方法，其特征在于:对于不同的所述测试电路的工作温度，所述定标模型的待定参数可以不同。
【文档编号】G01R27/26GK104133118SQ201410417495
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月23日 优先权日:2014年8月23日
【发明者】陈为, 叶建盈, 汪晶慧 申请人:福州大学