智能路由器直流单元谐振频率的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种智能路由器直流单元谐振频率的测试方法。
【背景技术】
[0002] 智能路由器直流单元的输入侧和输出侧H桥开关为可控开关器件，能够实现能量 的双向流动。其高频变压器具有电气隔离的作用，同时具有体积小、功率密度大的优点，在 机车牵引、电力电子变压器、可再生能源发电等场合有着重要的应用。
[0003] 直流单元通常为模块级联形式或者与其他类变换器（如AC/DC、DC/AC)构成高压、 大功率的能量转换系统。直流单元谐振频率的测试方法对于其所在的能量系统，如智能电 能路由器的测试有着重要意义。
[0004] 现有的智能路由器直流单元谐振频率测试方法忽略了输入侧H桥和输出侧H桥开 关器件型号不同带来的影响。开关器件型号不同，制造工艺的差异，会造成开关器件的开通 时间和关断时间不同，对智能路由器直流单元的控制和效率有着重要影响。
[0005] 对于智能路由器直流单元以级联的形式组成能量转换系统，每一级DC/DC变换器 都需要进行测试，但是由于制造工艺水平的限制，高频变压器的参数会有所不同，因此每一 级DC/DC变换器的谐振频率会有所不同，因此需要测试智能路由器直流单元的谐振频率。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在克服智能路由器直流单元本体参数变化和开关器件型号不同的影响， 提出一种智能路由器直流单元谐振的测试方法减小误差，调高谐振频率的测试精度，缩短 了谐振频率的测试时间。
[0007] 本发明对智能路由器直流单元谐振频率的测试方法步骤如下：
[0008] 1、测量智能路由器直流单元输入侧H桥开关和输出侧H桥开关在相同的控制信号 下，输入侧H桥交流方波电压U ab超前或者滞后输出侧H桥交流方波电压U "!的时间；
[0009] 2、根据步骤1得到的输入侧H桥交流方波电压Uab超前或者滞后于输出侧H桥交 流方波电压Uu的时间，通过智能路由器直流单元控制电路进行校正，使得输入侧H桥交流 方波电压U ab与输出侧H桥交流方波电压U &的同相位；
[0010] 3、通过Uab超前或者滞后输入侧H桥交流电流I i的时间对智能路由器直流单元的 工作频率进行反复修正，得到最终的谐振频率。
[0011] 测试时设置智能路由器直流单元输入侧H桥和输出侧H桥开关占空比为50 %。具 体方法如下：
[0012] (1)根据公：
.计算智能路由器直流单元的工作频率f，设n = l，m =1 ;
[0013] 式中：L为折合到变压器输入侧的漏感值，R为折合到变压器输入侧的变压器内阻 阻值，C为折合到变压器输入侧的谐振电容值。式中L、R、C的值通过电桥测量或者出厂说 明书得到。n，m为迭代测试用到的参数；
[0014] (2)修改控制电路的程序，使得智能路由器直流单元的工作频率为f，用示波器观 测输入侧H桥的交流方波电压Uab和交流电流I :的波形。
[0015](3)如果输入侧H桥交流方波电压Uab相位超前交流电流Ii，记录Uab超前Ii的时 间teq(n)，对本次测量的超前时间teq(n)和上次测量的超前时间t eq(n-l)进行比较：
[0016] 如果则智能路由器直流单元的谐振频率为f- A f。n = 1时， 不等式tqOiDtqOi-l)不成立。Af为智能路由器直流单元谐振频率的最小精度。
[0017]如果不满足，对智能路由器直流单元的谐振频率f进行修正，f = f+ A f，n的数值加1，返回步骤（2)。
[0018] (4)如果输入侧H桥交流方波电压Uab相位滞后交流电流I i，记录Uab滞后I i的时 间tzh(m)，对本次测量的滞后时间tzh(m)和上次测量的滞后时间t zh(m-l)进行比较：
[0019] 如果tzh(m)>tzh(m-l),则智能路由器直流单元的谐振频率为f+ A f。m = 1时， 不等式tzh(m)>tzh(m-l)不成立。
[0020] 如果不满足tzh(m)>tzh(m-l)，对智能路由器直流单元的谐振频率f进行修正，f = f- A f，m的数值加1。返回步骤（2)。
【附图说明】
[0021] 图1为智能路由器直流单元的示意图；
[0022] 图2为测试智能路由器直流单元的谐振频率的流程框图。
[0023] 图3为电压Uab和电压U ed同相位时的波形图；
[0024] 图4为智能路由器直流单元输入侧和输出侧开关状态相同且开关频率为谐振频 率时，输入侧H桥交流方波电压U ab和交流电流I i的波形图；
[0025] 图5为智能路由器直流单元的等效电路图。
【具体实施方式】
[0026] 以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本发明。
[0027] 图1为智能路由器直流单元的示意图。智能路由器直流单元的输入侧直流电压为 1000V，负载侧直流电压为750V，高频变压器的变比为1000V/750V。
[0028] 因此变压器两端的电压等级不同，输入侧H桥和输出侧H桥所选的开关器件 不同。不同的开关器件导通和关断时间不同，会导致在相同的控制信号下，输出的交 流方波电压的相位有微小的差异，如图3所示。而这一微小的差异会对智能路由器直 流单元的控制产生影响。如英飞凌FF300R17ME4型号的IGBT开通时间和关断时间 分别为0.3 ins 0.88 □ s FF300R12ME4型号的IGBT开通时间和关断时间分别为 0.18 和§0.56 □趋智能路由器直流单兀的开关频率为尚频时，不同型号IGBT的开通和 关断时间不同造成的影响就不能忽略。当输入侧H桥的开关状态和输出侧H桥开关状态相 同时，记录在示波器中观测到的输入侧H桥交流方波电压Uab滞后或者超前于输出侧H桥 交流方波电压U&的时间，修改智能路由器直流单元控制电路中的程序，对控制信号进行修 正。这一过程需要反复进行，直到输入侧H桥交流方波电压U ab和输出侧H桥交流方波电压 Ud同相位为止。
[0029] 图5为智能路由器直流单元的等效电路图，U'。^输出侧H桥交流方波电压U。^ 合到变压器输入侧的数值，L为折合到变压器输入侧的漏