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电力电子领域高精度功率(电流和电压)测试技术


时间:2018-08-29 编辑:夏禅
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功率调节器的功率变换效率测试,逆变器・马达的效率测试,电抗器的损失测试等,在电力电子领域的各个方面都被要求要有高精度的功率(电流和电压)测试。

本文着重围绕电流测试技术,将介绍电流传感器和功率分析仪的开发技术.


1、关于电流的测试方式


功率分析仪的电流测试,一般通过直接测量方式(Fig.1(a))和电流传感器方式的(Fig.1(b))其中一种来进行.

下面,将介绍一下各自的特征.




Fig.1 直接测量方式(a)和电流传感器方式(b)


1.1直接测量方式

直接测量方式,是把测试对象的测试线直接连接到功率分析仪的电流端子进行测试的方式.

这种方式,测试的原理比较简单,而且因为功率计本身就有能够测试电流的优点,从过去开始就一直被使用.

但是,把电流测试线连接到功率分析仪的电流输入端子,电流直接输入到测试的回路,会有以下的缺陷.

(1)测试的时候,测试对象的状态和实际运行的状态不同.

(2)所用测试线的阻抗会增加损耗.

(3)配线间以及配线—GND之间产生电容,增加高频的漏电.

例如,上面所述(2),使用5m 长的AWG6测试线,配线阻抗约为6.5mΩ.如果测试对象的电流为30A,由于配线阻抗而引起的损失就为5.85W

5.85W这个数值而言不能判断是大还是小,但是根据测试对象的电力值,这部分损失是不容忽视的.

另外,直接测量方式,一般使用分流电阻来测试电流.

这种分流电阻的方式,存在以下的缺陷.

(1)电流通过分流电阻,会产生电流的2次方比例的焦耳热.

这些热量如果计算到计测器的损失上,就是由于自身发热而引起分流电阻的阻值发生变化,

以至于影响测试的精度.

(2)为了抑制焦耳热的发生,可以选择阻值较小的分流电阻.但是,阻值较小的分流电阻,不能忽视极少的诱导成分,使频率特性恶化.


这些全部都是影响电流和电力测试精度的重要原因,在测试大电流的时候尤其应该注意.



Fig2 分流电阻的自身发热


Fig2,说明了20A的电流通过2mΩ的分流电阻的时候自身发热的现象.

为了比较,在配线上连接我们公司额定50A的电流传感器CT6862.

关键词:电力电子 高精度测试 电流    浏览量:3650

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