[发明专利]开关功率变换器在线阻抗测量装置及其设计方法

权利要求书

1.开关功率变换器在线阻抗测量装置，其特征在于：包括在线阻抗测量仪，在线阻抗测量仪分别连接衰减器I、功率放大器、高通滤波器I、衰减器II、及高通滤波器II，衰减器I还连接电流探头I，功率放大器还连接隔离变压器，高通滤波器I还连接电压探头I，衰减器II还连接电流探头II，高通滤波器II还连接电压探头II。

2.根据权利要求1所述的开关功率变换器在线阻抗测量装置，其特征在于：所述在线阻抗测量仪包括高频信号发生器，高频信号发生器连接FPGA，FPGA分别连接A/D转换器I、A/D转换器II、A/D转换器III、A/D转换器IV，A/D转换器I与衰减器I连接，A/D转换器II与高通滤波器I连接，A/D转换器III与衰减器II连接，A/D转换器IV与高通滤波器II连接。

3.根据权利要求2所述的开关功率变换器在线阻抗测量装置的设计方法，其特征在于：包括高频信号发生器的设计过程，具体为：高频信号发生器的扫频信号频率范围为0.8·f_l～1.2·f_h，其中f_l为在线阻抗测试最低频率，f_h为在线阻抗测试最高频率；

高频信号发生器单频点输出射频信号的功率为P_in，P_in的范围是-20dBm～10dBm。

4.根据权利要求2所述的开关功率变换器在线阻抗测量装置的设计方法，其特征在于：包括A/D转换器I、A/D转换器II、A/D转换器III、A/D转换器IV的设计过程，具体为：

采用电压型输出的A/D转换器I、A/D转换器II、A/D转换器III、A/D转换器IV，A/D转换器I、A/D转换器II、A/D转换器III、A/D转换器IV的性能指标主要为采样频率和位数；

采样频率满足以下条件：

f_AD≥10·f_h；

其中，f_h为在线阻抗测试最高频率；

位数主要由测试信号最小的电压U_min、最大电压U_max和采样的分辨率确定，一般设置采样的分辨率为EMI限制L的1/1000，选择A/D转换器I、A/D转换器II、A/D转换器III、A/D转换器IV的位数n的公式为：

其中，U_max为A/D检测到的最大电压，U_min为A/D检测到的最小电压，L为EMI电压限制。

5.根据权利要求2所述的开关功率变换器在线阻抗测量装置的设计方法，其特征在于：包括隔离变压器的参数设计，具体包括如下过程：

设计隔离变频器的变比曲线，变比曲线随频率变换，原则为：在5MHz下误差不超过5％，变比范围在0.95～1.05，在5MHz-30MHz间误差不超过10％，变比范围在0.9～1.1；在30MHz以上误差不超过15％，变比范围在0.85～1.15；

根据变压器的输入阻抗为50Ω，选择变压器的匝数N，计算公式如下：

其中，l为变压器铁芯磁回路的平均长度；f为被测在线阻抗频率范围的中心频率；μ₁为铁芯的导磁率；S为变压器铁芯磁回路的截面积。