智能路由器直流單元諧振頻率的測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能路由器直流單元諧振頻率的測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能路由器直流單元的輸入側(cè)和輸出側(cè)H橋開關(guān)為可控開關(guān)器件，能夠?qū)崿F(xiàn)能量 的雙向流動。其高頻變壓器具有電氣隔離的作用，同時具有體積小、功率密度大的優(yōu)點，在 機車牽引、電力電子變壓器、可再生能源發(fā)電等場合有著重要的應用。
[0003] 直流單元通常為模塊級聯(lián)形式或者與其他類變換器（如AC/DC、DC/AC)構(gòu)成高壓、 大功率的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。直流單元諧振頻率的測試方法對于其所在的能量系統(tǒng)，如智能電 能路由器的測試有著重要意義。
[0004] 現(xiàn)有的智能路由器直流單元諧振頻率測試方法忽略了輸入側(cè)H橋和輸出側(cè)H橋開 關(guān)器件型號不同帶來的影響。開關(guān)器件型號不同，制造工藝的差異，會造成開關(guān)器件的開通 時間和關(guān)斷時間不同，對智能路由器直流單元的控制和效率有著重要影響。
[0005] 對于智能路由器直流單元以級聯(lián)的形式組成能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，每一級DC/DC變換器 都需要進行測試，但是由于制造工藝水平的限制，高頻變壓器的參數(shù)會有所不同，因此每一 級DC/DC變換器的諧振頻率會有所不同，因此需要測試智能路由器直流單元的諧振頻率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在克服智能路由器直流單元本體參數(shù)變化和開關(guān)器件型號不同的影響， 提出一種智能路由器直流單元諧振的測試方法減小誤差，調(diào)高諧振頻率的測試精度，縮短 了諧振頻率的測試時間。
[0007] 本發(fā)明對智能路由器直流單元諧振頻率的測試方法步驟如下：
[0008] 1、測量智能路由器直流單元輸入側(cè)H橋開關(guān)和輸出側(cè)H橋開關(guān)在相同的控制信號 下，輸入側(cè)H橋交流方波電壓U ab超前或者滯后輸出側(cè)H橋交流方波電壓U "!的時間；
[0009] 2、根據(jù)步驟1得到的輸入側(cè)H橋交流方波電壓Uab超前或者滯后于輸出側(cè)H橋交 流方波電壓Uu的時間，通過智能路由器直流單元控制電路進行校正，使得輸入側(cè)H橋交流 方波電壓U ab與輸出側(cè)H橋交流方波電壓U &的同相位；
[0010] 3、通過Uab超前或者滯后輸入側(cè)H橋交流電流I i的時間對智能路由器直流單元的 工作頻率進行反復修正，得到最終的諧振頻率。
[0011] 測試時設置智能路由器直流單元輸入側(cè)H橋和輸出側(cè)H橋開關(guān)占空比為50 %。具 體方法如下：
[0012] (1)根據(jù)公：
.計算智能路由器直流單元的工作頻率f，設n = l，m =1 ;
[0013] 式中：L為折合到變壓器輸入側(cè)的漏感值，R為折合到變壓器輸入側(cè)的變壓器內(nèi)阻 阻值，C為折合到變壓器輸入側(cè)的諧振電容值。式中L、R、C的值通過電橋測量或者出廠說 明書得到。n，m為迭代測試用到的參數(shù)；
[0014] (2)修改控制電路的程序，使得智能路由器直流單元的工作頻率為f，用示波器觀 測輸入側(cè)H橋的交流方波電壓Uab和交流電流I :的波形。
[0015](3)如果輸入側(cè)H橋交流方波電壓Uab相位超前交流電流Ii，記錄Uab超前Ii的時 間teq(n)，對本次測量的超前時間teq(n)和上次測量的超前時間t eq(n-l)進行比較：
[0016] 如果則智能路由器直流單元的諧振頻率為f- A f。n = 1時， 不等式tqOiDtqOi-l)不成立。Af為智能路由器直流單元諧振頻率的最小精度。
[0017]如果不滿足，對智能路由器直流單元的諧振頻率f進行修正，f = f+ A f，n的數(shù)值加1，返回步驟（2)。
[0018] (4)如果輸入側(cè)H橋交流方波電壓Uab相位滯后交流電流I i，記錄Uab滯后I i的時 間tzh(m)，對本次測量的滯后時間tzh(m)和上次測量的滯后時間t zh(m-l)進行比較：
[0019] 如果tzh(m)>tzh(m-l),則智能路由器直流單元的諧振頻率為f+ A f。m = 1時， 不等式tzh(m)>tzh(m-l)不成立。
[0020] 如果不滿足tzh(m)>tzh(m-l)，對智能路由器直流單元的諧振頻率f進行修正，f = f- A f，m的數(shù)值加1。返回步驟（2)。
【附圖說明】
[0021] 圖1為智能路由器直流單元的示意圖；
[0022] 圖2為測試智能路由器直流單元的諧振頻率的流程框圖。
[0023] 圖3為電壓Uab和電壓U ed同相位時的波形圖；
[0024] 圖4為智能路由器直流單元輸入側(cè)和輸出側(cè)開關(guān)狀態(tài)相同且開關(guān)頻率為諧振頻 率時，輸入側(cè)H橋交流方波電壓U ab和交流電流I i的波形圖；
[0025] 圖5為智能路由器直流單元的等效電路圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】進一步說明本發(fā)明。
[0027] 圖1為智能路由器直流單元的示意圖。智能路由器直流單元的輸入側(cè)直流電壓為 1000V，負載側(cè)直流電壓為750V，高頻變壓器的變比為1000V/750V。
[0028] 因此變壓器兩端的電壓等級不同，輸入側(cè)H橋和輸出側(cè)H橋所選的開關(guān)器件 不同。不同的開關(guān)器件導通和關(guān)斷時間不同，會導致在相同的控制信號下，輸出的交 流方波電壓的相位有微小的差異，如圖3所示。而這一微小的差異會對智能路由器直 流單元的控制產(chǎn)生影響。如英飛凌FF300R17ME4型號的IGBT開通時間和關(guān)斷時間 分別為0.3 ins 0.88 □ s FF300R12ME4型號的IGBT開通時間和關(guān)斷時間分別為 0.18 和§0.56 □趨智能路由器直流單兀的開關(guān)頻率為尚頻時，不同型號IGBT的開通和 關(guān)斷時間不同造成的影響就不能忽略。當輸入側(cè)H橋的開關(guān)狀態(tài)和輸出側(cè)H橋開關(guān)狀態(tài)相 同時，記錄在示波器中觀測到的輸入側(cè)H橋交流方波電壓Uab滯后或者超前于輸出側(cè)H橋 交流方波電壓U&的時間，修改智能路由器直流單元控制電路中的程序，對控制信號進行修 正。這一過程需要反復進行，直到輸入側(cè)H橋交流方波電壓U ab和輸出側(cè)H橋交流方波電壓 Ud同相位為止。
[0029] 圖5為智能路由器直流單元的等效電路圖，U'。^輸出側(cè)H橋交流方波電壓U。^ 合到變壓器輸入側(cè)的數(shù)值，L為折合到變壓器輸入側(cè)的漏