[发明专利]功率电感动态等效电感值测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件测试技术，特别涉及一种功率电感动态等效电感测试系统及其测试方法。

背景技术

功率电感作为常用器件在功率变换、控制和电源等领域应用非常广泛。

功率电感的电感值随流过其中的电流的增加而变化，即动态等效电感L是流过其中的电流i的函数f(i)：

L＝f(i)……(1)

LCR测试仪能准确并稳定地测定各种各样的元件参数，主要是用来测试电感、电容、电阻的测试仪。它具有功能直接、操作简便等特点，能以较低的预算来满足生产线质量保证、进货检验、电子维修业对器件的测试要求。常用的LCR测试仪可以测量功率电感值，可以测量得到不同频率下的电感值，不足的是，这些电感值都是静态电感值，测量电流都很小，在毫安级范围。不能测试功率电感随通常为安培级范围的大电流的变化对应的动态等效电感值。

实际工业应用，功率电感只有静态电感值远远不能满足应用需求。功率电感如果无动态等效电感值，要么不能实现精确应用，要么只能留出比较大的余量，导致器件设计浪费或系统设计浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是能获得功率电感的动态等效电感值，为功率电感的应用提供精确输入。

为解决上述技术问题，本发明提供的功率电感动态等效电感值测试系统，其包括电压采集模块、电流采集模块、控制器；

所述电压采集模块，实时采集待测功率电感两端间电压u_ab；

所述电流采集模块，实时采集流过待测功率电感的电流i；

所述控制器，计算输出待测功率电感对应于当前电流i(t)的理想电感L(t)；

t为当前时间，ξ为时间，u_ab为待测功率电感两端间电压，i为流过待测功率电感的电流，R(i_d)为待测功率电感的直流电阻。

较佳的，所述电压采集模块，分别采集待测功率电感上端电压u_a及待测功率电感下端电压u_b，并通过差分运算消除共模干扰，u_ab＝u_a-u_b。

较佳的，所述电流采集模块同所述电压采集模块同步采集待测功率电感两端间电压u_ab及流过待测功率电感的电流i。

较佳的，所述电流采集模块采用分流电阻或者霍尔电流传感器来采集流过待测功率电感的电流。

较佳的，该测试系统还包括智能电源模块；

所述智能电源模块接所述控制器的电源控制信号；

所述智能电源模块，用于提供测试系统工作电压和电感值测试特定电压。

较佳的，所述智能电源模块的输出电压具有恒压和恒流特性。

较佳的，所述智能电源模块，兼容交流输入和直流输入。

较佳的，所述智能电源模块的直流输入为升降压转换电源。

较佳的，该测试系统还包括电子开关；

待测功率电感上端接所述智能电源模块的电感值测试特定电压；

所述电子开关，串接在待测功率电感下端同地之间，并且电子开关的控制端接所述控制器的开关控制信号。

较佳的，所述电子开关，采用单个功率晶体管、MOSFET或IGBT来实现，或者采用两个并联的MOSFET或者IGBT来实现。

较佳的，该测试系统还包括计算机接口模块；

所述计算机接口模块，同所述控制器连接，用于与计算机通信。

较佳的，所述计算机接口模块，通过USB或LAN方式与计算机通信。

较佳的，该测试系统还包括人机接口模块；

所述人机接口模块同所述控制器连接，用于提供实现测试系统的控制及参数设置的人机交互界面。

较佳的，所述人机接口模块，通过键盘/按钮和液晶显示屏实现测试系统的控制及参数设置。

较佳的，测试系统的测试结果，显示为表格或曲线形式的“当前电流i(t)——理想电感L(t)”。

较佳的，该测试系统还包括保护泄能模块；

所述保护泄能模块，其控制端接所述控制器的保护控制信号，用于并联在待测功率电感的两端，释放测试时存储在待测功率电感中的能量，同时限制关断电子开关时待测功率电感产生的高电压尖峰。

较佳的，所述的功率电感动态等效电感值测试系统的测试方法，其包括以下步骤：

一.测试系统加电并初始化。

二.进行电感测试参数设置，连接待测功率电感；