[发明专利]一种对电力电子装置功率单元满功率运行进行热测试的控制平台及其使用方法

说明书

技术领域：

本发明属于电学领域，涉及一种对电力电子装置功率单元满功率运行进行热测试的装置，尤其是一种对电力电子装置功率单元满功率运行进行热测试的控制平台。

背景技术：

近年来电力电子装置在电力系统中有了越来越广泛的应用，对功率单元进行散热器和风机的设计对保证装置的长期运行超着至关重要的作用。

目前电力电子装置热设计方法如下：

由热设计人员根据功率单元的功耗及装置结构上的空余空间等因素利用传热理论设计出理论上合适的散热器和风机。将所设计的散热器和风机置入样机进行满功率运行温升测试，通过则说明合理，不通过则重新选择散热器和风机（散热器与结构关系较大，不易改动，一般需重新选择风机）。

在热设计人员设计精度不是很高或者仅凭经验选择散热器和风机的情况下，这样的热设计流程耗时又耗力，不利于产品的开发效率。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种对电力电子装置功率单元满功率运行进行热测试的控制平台，该控制平台提高了热设计的准确性，同时提高了产品的开发效率，并且能够在功率单元满功率运行时进行热测试。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种对电力电子装置功率单元满功率运行进行热测试的控制平台，包括风机、散热器、热测试控制单元、风速传感器和温度传感器，所述散热器设置在功率器件外壁，在散热器一端入风口处设置有风机，散热器另一端出风口处设置有风速传感器，在散热器的外壁设置有温度传感器；所述温度传感器和风速传感器同时与热测试控制单元连接，热测试控制单元与风机连接并调整风机的转速；所述温度传感器将温度信号转变为第一电信号输入热测试控制单元；所述风速传感器将风速信号转变为第二电信号输入热测试控制单元。

所述热测试控制单元包括主控制器、风速控制器、温度检测电路和风速检测电路；所述主控制器同时与风速控制器、温度检测电路和风速检测电路相连接；所述温度检测电路获得第一电信号并将其通过主控制器输入到风速控制器中、通过风速控制器调节风机转速；所述风速检测电路获得第二电信号并将其通过主控制器输入到风速控制器中、通过风速控制器调节风机转速。

所述主控制器是PI调节器。

所述风机是转速能够调节的风机。

所述的控制平台的使用方法，通过调节风机的风速将功率单元满功率运行的温度控制在一个定值，以此测试功率单元满功率运行所需要的风速。

所述的控制平台的使用方法，通过调节风机的风速将散热器出风口的风速控制在一定值，以此测试热设计人员所设计的风速是否能使功率单元满功率运行时温度满足要求。

本发明的有益效果：基于该实验平台，热设计人员可以对自已热设计和仿真的结果进行实际验证。即使在没有热设计人员的情况下也可通过实验的方式选出合适的散热器和风机。提高了热设计效率和产品开发的效率。

附图说明：

图1为本发明的功率单元热测试装置总体结构图；

图2为本发明的热测试控制单元结构示意图；

图3为本发明的控制平台工作模式一控制闭环结构图；

图4为本发明的控制平台工作模式二控制闭环结构图。

其中：1为风机；2为散热器；3为热测试控制单元；4为风速传感器；5为温度传感器；6为温度检测电路；7为风速检测电路；8为风速控制器；9为主控制器；10为功率器件。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1-2，一种对电力电子装置功率单元满功率运行进行热测试的控制平台，包括风机、散热器、热测试控制单元、风速传感器和温度传感器，所述散热器设置在功率器件外壁，在散热器一端入风口处设置有风机，散热器另一端出风口处设置有风速传感器，在散热器的外壁设置有温度传感器；所述温度传感器和风速传感器同时与热测试控制单元连接，热测试控制单元与风机连接并调整风机的转速；所述温度传感器将温度信号转变为第一电信号输入热测试控制单元；所述风速传感器将风速信号转变为第二电信号输入热测试控制单元。

所述热测试控制单元包括主控制器、风速控制器、温度检测电路和风速检测电路；所述主控制器同时与风速控制器、温度检测电路和风速检测电路相连接；所述温度检测电路获得第一电信号并将其通过主控制器输入到风速控制器中、通过风速控制器调节风机转速；所述风速检测电路获得第二电信号并将其通过主控制器输入到风速控制器中、通过风速控制器调节风机转速。

所述主控制器是PI调节器。