专利名称：电源带载老化试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源带载老化试验装置，属于电力电子应用技术领域。
背景技术：
电子产品的生产过程中一般涉及老化试验，通常将制成品放入高温老化房连续工作几个小时，考察产品的工作状况，通过老化测试的产品则进入包装入库环节。其中电源产品的老化试验，一般需要在高温环境中带载连续工作两小时以上。当成批生产电源时，其带载老化试验需要消耗大量的电能。常规的老化试验方法是使用纯电阻模拟负载，这样会带来以下两个问题 (1)负载消耗的电能转换为热能，当试验产品较多时，要求有良好的散热环境，带来老化房空间设计的难度，并降低了老化房的使用效率。 (2)电源带载老化试验将消耗大量电能，增加了试验成本，也提高了对供配电系统的要求。
实用新型内容本实用新型提供一种电源带载老化试验装置，以解决现有技术中，成批电源带载
老化试验时散热困难的问题，该装置能够使用单一负载并进行集中散热。 为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种电源带载老化试验装置，该装置包
括被测电源电路，将各被测电源均匀分配接入交流电源，并保持三相输入的平衡；均流并
联电路，包括与各被测电源一一对应的各均流控制单元，各均流控制单元控制各被测电源
以相同的电压及电流输出，各均流控制单元的输入端分别与各被测电源相连接，其输出端
互相并联至直流输出母线。 该电源带载老化试验装置与现有技术相比，取得了如下有益效果多电源进行均流并联后，可使用单一负载并进行集中散热，提高了老化房的使用效率，集中散热可以采用水冷、油冷等方式实现。 作为本实用新型的改进，所述均流并联电路的直流输出母线接入逆变装置，逆变装置采用可控硅整流器组成的三相全控桥电路，将直流电源逆变为三相交流电并网，三相全控桥电路由逆变控制电路控制其触发。多个直流电源均流并联至直流输出母线，形成低电压大电流输出，该输出可等效看作为一个直流电流源，使用逆变装置将直流电源的输出电能返回电网，既能保证被测电源在全负荷下工作，又大幅度地降低电能消耗，同时间接解决了散热和配电需求两个问题。 作为本实用新型的进一步改进，所述逆变控制电路包括相位检测电路，相电压经同步变压器变压后，经相过零电压限幅电路接入电压比较器，由电压比较器输出方波信号提供给触发控制电路；触发控制电路，接受电压比较器的输出信号，根据逆变控制角计算三相逆变电路的触发时间，输出触发脉冲，接入功率放大电路；功率放大电路，将触发脉冲进行功率放大后，驱动触发电路；触发电路，设有与三相逆变电路的各可控硅整流器一一对应的脉冲变压器，各脉冲变压器的输入端分别与功率放大电路各相应输出端口连接，各脉冲
变压器的输出端分别接往三相逆变电路，控制相应可控硅整流器的触发。 作为本实用新型的优选方案，相位检测电路采用LM339电压比较器，触发控制电
路采用AT2051单片机，功率放大电路采用MC1413反相驱动器。
图1为本实用新型的整体电气原理框图。 图2为被测电源及均流并联电路的电气线路图。 图3为本实用新型中均流并联电路的线路图。 图4为本实用新型中逆变装置及逆变控制电路的线路图。 图中1被测电源电路、2均流并联电路、3逆变装置、4逆变控制电路、5相位检测电路、6触发控制电路、7功率放大电路、8触发电路。
具体实施方式如图1所示，本实用新型的电源带载老化试验装置，包括被测电源电路1、均流并联电路2、逆变装置3 。多个直流电源构成的被测电源电路1 ，经均流并联电路2并联成一个直流电源，该直流电源由逆变装置3逆变成三相交流电返回电网。逆变装置3由逆变控制电路4控制其触发，逆变控制电路4由相位检测电路5、触发控制电路6、功率放大电路7及触发电路8组成，相位检测电路5将电压信号提供给触发控制电路6，触发控制电路6根据逆变控制角计算三相逆变电路的触发时间，输出触发脉冲，经功率放大电路7放大后，驱动触发电路8，触发电路8控制逆变装置3的触发。 如图2所示，被测电源电路1中，将各被测电源P1、P2......Pn均匀分配接入交流
电源，并保持三相输入的平衡。均流并联电路2包括与各被测电源一一对应的各均流控制
单元S1、S2......Sn，各均流控制单元Sn控制各被测电源Pn以相同的电压及电流输出，各
均流控制单元Sn的输入端分别与各被测电源Pn相连接，其输出端互相并联至由V+和V-组成的直流输出母线，形成低电压大电流输出，该输出可等效看作为一个直流电流源，由逆变装置3逆变成三相交流电返回电网。 图3为均流并联电路的线路图，以电源输出24V/2A为例。图中N沟道M0S管Q21作为电源电流输出控制开关，电阻R21为输出电流取样电阻，由电阻R22、R23、R24及运算放大器U2B组成采样信号的反相放大电路。 电阻R26、二极管D23组成参考电平为2. 5V，电阻R25、电容C21组成积分电路，由于M0S管Q21的门极开启电压为1.2V，由电阻R27、 R28组成的分压电路控制门极电压在1. 2V左右，通过运算放大器U2A与电阻R25、电容C21组成电路控制门极电压，使电源输出稳定在2A，二极管D22用于当电源输出过流时快速释放M0S管Q21门极电压。隔离直流-直流变换单元U2提供均流控制电路的工作电源。[0020] 整个电路的工作原理及参数计算如下 当电源输出电流为x时，设参考地为Al点，A2与Al点取样电压为0. l朽，运算放大器U2B的7脚输出电压为0. lx*R23/R22 = 1. 3x。 当1. 3x > 2. 5V时即输出过流时，电容C21经二极管D22放电，A3点电压下降，MOS
4管Q21减小输出电流。 当1. 3x < 2. 5V时，A3点电压由电阻R27、电容C21组成充电回路，使M0S管Q21门极电压升高，从而增加输出电流。 所有单元电源经均流控制电路并联至输出母线V+和V-。 图4为逆变装置及逆变控制电路的线路图，逆变装置3中，由可控硅整流器Tl T6组成三相全控桥逆变主电路，直流快熔K0串联在直流输出母线V+和直流电抗器L之间，可控硅过流保护快熔Kl K6分别与可控硅整流器Tl T6串联，逆变变压器TRAN将直流电逆变为三相交流电并网。主电路的参数及变压器变化和容量根据直流电压和逆变功率确定，可控硅SCR分别由脉冲变压器触发。 触发电路8中二极管D811、D812、D813及脉冲变压器MB1构成可控硅整流器T1的触发电路，二极管D821、D822、D823及脉冲变压器MB2构成可控硅整流器T2的触发电路，以此类推，六个可控硅SCR的触发电路相同，其触发时序由触发控制电路6中的AT2051发出。[0027] 相位检测电路5中，变压器TRANS0为电网A相电压同步变压器，由电阻R51、R52、电容C51、二极管D51、 D52构成A相过零电压限幅电路，经电压比较器U5即LM339输出方波信号，触发控制单元U6采用的AT2051为一低成本控制器，其19脚输入过零信号触发中断，并由触发控制单元U6内部程序根据逆变控制角计算T1 T6可控硅的触发时间，触发控制单元U6输出触发脉冲经功率放大电路7中的功率放大单元U7驱动脉冲变压器，完成三相全控桥的触发控制，功率放大单元U7采用MC1413反相驱动器。 触发电路8中，电源电压采用单独供电的+5V电源，为了保证SCR的可靠触发，脉冲变压器MB1 MB6采用1 : 2绕组，触发电路输出脉冲的时间通过触发控制单元U6内部计数器定时，并根据晶振频率计算在A相过零中断后延迟所需的时钟周期，应保证逆变角|3在ji/2 Ji之间，并留有足够的逆变角裕量。
权利要求一种电源带载老化试验装置，其特征在于，该装置包括被测电源电路，将各被测电源均匀分配接入交流电源，并保持三相输入的平衡；均流并联电路，包括与各被测电源一一对应的各均流控制单元，各均流控制单元控制各被测电源以相同的电压及电流输出，各均流控制单元的输入端分别与各被测电源相连接，其输出端互相并联至直流输出母线。
2. 根据权利要求1所述的电源带载老化试验装置，其特征在于，所述均流并联电路的直流输出母线接入逆变装置，逆变装置采用可控硅整流器组成的三相全控桥电路，将直流电源逆变为三相交流电并网，三相全控桥电路由逆变控制电路控制其触发。
3. 根据权利要求2所述的电源带载老化试验装置，其特征在于，所述逆变控制电路包括相位检测电路，相电压经同步变压器变压后，经相过零电压限幅电路接入电压比较器，由电压比较器输出方波信号提供给触发控制电路；触发控制电路，接受电压比较器的输出信号，根据逆变控制角计算三相逆变电路的触发时间，输出触发脉冲，接入功率放大电路；功率放大电路，将触发脉冲进行功率放大后，驱动触发电路；触发电路，设有与三相逆变电路的各可控硅整流器一一对应的脉冲变压器，各脉冲变压器的输入端分别与功率放大电路各相应输出端口连接，各脉冲变压器的输出端分别接往三相逆变电路，控制相应可控硅整流器的触发。
4. 根据权利要求3所述的电源带载老化试验装置，其特征在于，所述相位检测电路采用LM339电压比较器，触发控制电路采用AT2051单片机，功率放大电路采用MC1413反相驱动器。
专利摘要本实用新型公开了一种电力电子技术应用领域的电源带载老化试验装置，旨在解决成批电源带载老化试验时散热困难、配电要求高的问题。该装置将多个直流电源均匀分配接入交流电源，经均流并联电路并联至直流母线，再由逆变装置逆变成三相交流电返回电网。逆变装置由逆变控制电路控制其触发，逆变控制电路中，相位检测电路将电压信号提供给触发控制电路，触发控制电路根据逆变控制角计算三相逆变电路的触发时间，输出触发脉冲，经功率放大电路放大后，驱动触发电路，触发电路控制逆变装置的触发。该老化试验装置可用于成批电源的全负荷老化试验，能够大幅度地降低电能消耗，提高老化房的利用效率，又间接解决了散热和配电需求的问题。
文档编号G01R31/42GK201548671SQ200920256860
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者何伟生, 周斌 申请人:江苏紫金万成自动化控制设备有限公司