【導(dǎo)讀】采用快速 IGBT 開關(guān)的脈沖測量方法應(yīng)用范圍非常廣泛。它適用于幾乎所有類型的電感功率元件，從小型 SMD 電感器到重達(dá)幾噸的 MVA 范圍的功率扼流圈。
采用快速 IGBT 開關(guān)的脈沖測量方法應(yīng)用范圍非常廣泛。它適用于幾乎所有類型的電感功率元件，從小型 SMD 電感器到重達(dá)幾噸的 MVA 范圍的功率扼流圈。
電流范圍非常廣，目前范圍從 < 0.1 A 到 10000 A
目前可用的脈沖能量從 J 到 15 kJ
盡管測量電流非常高，但體積小、重量輕、價格實惠
測量非常簡單，幾秒鐘內(nèi)即可測量結(jié)果
對電感器無熱影響
也適用于三相電抗器
正確選擇測量電壓和脈沖寬度
在脈沖測量方法中，正確選擇測量參數(shù)（電流、測量電壓和脈沖寬度）非常重要。這是因為磁芯材料具有頻率依賴性。
只有在使用與實際應(yīng)用相同的電壓、波形和頻率或脈沖寬度進(jìn)行電感測量時，才能獲得真實的測量結(jié)果。使用功率電感器測試儀 DPG 系列的脈沖測量方法，可以實現(xiàn)這一點(diǎn)，該系列的 IGBT 可以關(guān)閉（晶閘管不能關(guān)閉）。與大多數(shù)電力電子應(yīng)用一樣，使用方波測量電壓。
圖1 磁通鏈 ψ(i)。圖片由Bodo’s Power Systems 提供
電流i、測量電壓U m、脈沖寬度t（頻率）和電感L diff的關(guān)系如下，忽略寄生效應(yīng)（例如歐姆電阻）和磁芯飽和。 Δt=Ldiff?Δi/Vm
因此，在給定電流 i 的情況下，可以通過測量電壓 V m來設(shè)置脈沖寬度。相反，如果預(yù)設(shè)了脈沖寬度 t，則可以通過測量電壓 V m來設(shè)置電流 i 。
圖2 不同測量電壓下的測試結(jié)果比較
試件：疊片鐵心電抗器 3 UI 48
測量電流：10A
曲線1：測量電壓31V，脈沖寬度5000s
曲線2：測量電壓270V，脈沖寬度500s
曲線3：測量電壓400V，脈沖寬度330s
圖片由 Bodo’s Power Systems提供
因此，在實際應(yīng)用中，測量電壓應(yīng)始終選擇與電感器電壓大致相同的電壓。如果測量電壓選擇得過大（即脈沖寬度太?。┗蜻^?。疵}沖寬度太大），則測量結(jié)果可能會或多或少地出現(xiàn)偏差，具體取決于磁芯材料。即使測量電壓加倍，差異也可能很小，例如使用鐵氧體磁芯。然而，對于其他磁芯材料，差異可能非常明顯，如圖 8 所示。
因此，競爭對手有時會提供自動選擇測量參數(shù)的功能，這是無稽之談！世界上沒有任何算法能夠確定實際應(yīng)用中電感器兩端的電壓。此功能只能通過設(shè)置測量電壓來隱藏儀表的弱點(diǎn)，例如采樣率和存儲深度不足，從而隱藏這些限制。
采樣率和脈沖寬度范圍
測量脈沖應(yīng)具有與實際應(yīng)用相同的脈沖寬度，這需要非常高的采樣率和非常寬的脈沖寬度范圍。這可以通過兩個例子來說明。
示例 1：開關(guān)頻率為 200 kHz 的開關(guān)電源的帶鐵氧體磁芯的儲能扼流圈。這需要幾 s 的脈沖寬度。假設(shè)脈沖寬度為 3 s，電感曲線至少需要 150 個采樣點(diǎn)，則采樣率至少為 50 MS/s。
例 2：鐵路用扼流圈的工作頻率為 16 2/3 Hz。因此，脈沖寬度應(yīng)為約 30 ms（全波 60 ms，半波 30 ms）。
然而，高采樣率和大脈沖寬度也會帶來另一個問題，要么需要不成比例的大存儲深度，要么發(fā)生內(nèi)存溢出。
因此，電源扼流圈測試儀 DPG10/20 系列采用專門開發(fā)的 A/D 轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有一項特殊功能。2 x 50 MS/s 的高采樣率可以針對長脈沖自動降低，因此可能的脈沖寬度幾乎不受限制。
脈沖寬度可設(shè)置為 3 s 至 70 ms 之間，必要時甚至可以增加到幾秒。因此，DPG10/20 系列電源電感器測試儀適用于從幾百 kHz 到 < 5 Hz 的所有磁芯材料。
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