一種新型功率電感飽和電流測試電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型功率電感飽和電流測試電路，包括：TMS28335處理器、直流電源、驅動電路、觸摸屏模塊、第一開關管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第一電容、第一二極管、待測功率電感。同現有的測試電路相比，本實用新型不需要輸入連續的測試電流和對示波器的需求，減小測試功耗和增加便攜性。該測試電路結構簡單可靠，采用TMS28335處理器來自動控制測試全過程，并將測試結果通過觸摸屏模塊直觀顯示。
【專利說明】
一種新型功率電感飽和電流測試電路
技術領域
[0001]本實用新型屬于電力電子技術領域，尤其是一種新型功率電感飽和電流的測試電路。【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的發展，軟磁材料得到大量的應用，大多數情況下工程中希望磁性材料的磁通密度隨磁場強度的增加成比例的增加，但實際上，磁性材料中的磁通密度達到某一值時就不再繼續隨磁場的強度的增加成比例增加，這時磁性材料已經飽和，功率電感中的磁性材料發生飽和使電感量急劇下降，電流劇增，損壞功率電感自身及其它功率器件。
[0003]通常功率電感飽和電流的測試方法是在待測功率電感兩端加一直流電壓，通過示波器觀察功率電感中的電流波形，待測功率電感的電流波形發生突變的拐點所對應的電流值即為功率電感的飽和電流；因測試方法和所選測試主電路的不同，如果測試輸入電流不連續，需要使用示波器的觸發功能觀察功率電感的電流，需多次測量，費時；如果測試輸入電流連續，測試消耗大量的電能，限制測試電路的便攜性;用示波器觀察待測功率電感中的電流波形，找到待測功率電感的電流急劇增加的拐點，必不可免的使待測功率電感在其電流波形拐點之前的數據被忽略掉，只能確定完全飽和電流，不能定量的得到工程應用中常需要的功率電感流經某一電流時的電感量減少為初始電感量的某一百分數，并且使用示波器還需要選配昂貴的電流探頭。
[0004]因此需要設計一種功能多樣，體積小，重量輕的功率電感飽和電流檢測電路，以便快捷的檢測功率電感的飽和電流，檢測結果并能被用戶直觀的讀取。【實用新型內容】
[0005]為解決現有技術的不足，本實用新型提出了一種新型功率電感飽和電流測試電路，其具有低功耗及便攜的特點。
[0006]本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種新型功率電感飽和電流測試電路，包括主電路和控制電路；
[0008]所述主電路包括直流電源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、 第一二極管、第一開關管、待測功率電感；
[0009]第一電阻與第一電容相互連接，并與第一開關管的漏極相連，第一電阻的另一端與直流電源的正極相連，第一電容的另一端與直流電源的負極相連；
[0010]第二電阻與第一開關管的源極相連，第二電阻的另一端與第三電阻相連，第三電阻的另一端與所述直流電源的負極相連；
[0011]第一二極管的陰極與第一開關管的源極相連，第一二極管的陽極與第四電阻相連，第四電阻的另一端與所述直流電源的負極相連；
[0012]第五電阻的一端與直流電源的負極相連，第五電阻的另一端與待測功率電感的一端相連，待測功率電感的另一端與所述第一開關管的源極相連；
[0013]TMS28335處理器的一模擬量數字量轉換引腳連接在第二電阻與第三電阻之間，TMS28335處理器的另一模擬量數字量轉換引腳連接在第五電阻與待測電感之間；[〇〇14]驅動模塊的輸入端與所述TMS28335處理器的脈沖發生引腳相連，驅動模塊的輸出端與第一開關管的控制端相連；
[0015]觸摸屏模塊與TMS28335處理器相連；
[0016]采用如上的技術方案取得的有益技術效果為:
[0017]不需要采用示波器觀察待測功率電感的電流，省去昂貴的電流探頭；
[0018]TMS28335處理器自動控制測試過程，并將測試結果通過觸摸屏顯示，提高測試效率和準確性；
[0019]待測功率電感只有當TMS28335處理器對驅動模塊發送脈沖的高電平時，才需要輸入測試電流，大大減少了測試功耗，易于便攜化。【附圖說明】
[0020]圖1為本申請實施例提供的新型功率電感飽和電流測試電路的結構圖。
[0021]圖2為本申請實施例中第一開關管導通時新型功率電感飽和電流測試電路主電路電流路徑圖。
[0022]圖3為本申請實施例中第一開關管關斷時新型功率電感飽和電流測試電路主電路電流路徑圖。【具體實施方式】
[0023]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行詳細的描述。
[0024]具體的，一種新型功率電感飽和電流測試電路包括主電路和控制電路；[〇〇25] 所述主電路包括直流電源、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一二極管D1、第一開關管S1、待測功率電感L1;[〇〇26]第一電阻R1及第一電容C1相互連接，并與第一開關管S1的漏極相連，第一電容C1 的另一端與直流電源的負極相連，第一電阻R1的另一端與直流電源的正極相連;第二電阻 R2的一端與第一開關管S1的源極相連，第二電阻R2的另一端與第三電阻R3相連，第三電阻 R3的另一端與直流電源的負極相連;待測功率電感L1的一端與第一開關管S1的源極相連， 待測功率電感L1的另一端與第五電阻R5相連，第五電阻R5的另一端與直流電源的負極相連；[〇〇27]第一二極管D1的陰極與第一開關管S1的源極連接，第一二極管D1的陽極與第四電阻R4相連，第四電阻R4的另一端與直流電源的負極相連。[〇〇28]本實用新型采用的控制電路包括TMS28335處理器、驅動模塊、觸摸屏模塊；[〇〇29]TMS28335處理器的一模擬量數字量轉換引腳連接在第二電阻R2與第三電阻R3之間，TMS28335處理器的另一模擬量數字量轉換引腳接接在待測電感L1與第五電阻R5之間， TMS28335處理器的脈沖輸出引腳與驅動模塊的輸入端相連，驅動模塊的輸出端連接到第一開關管S1的控制端;TMS28335處理器與觸摸屏模塊相連。
[0030]具體工作原理為:
[0031]TMS28335處理器向驅動模塊的輸入端發送一脈沖，在脈沖為高電平時，驅動模塊驅動第一開關管S1導通，主電路的電流路徑如圖2,第一開關管S1、待測功率電感L1、第五電阻R5與第一電容C1形成一條回路;第一開關管S1、待測功率電感L1、第五電阻R5、直流電源與第一電阻R1形成另一條回路;此時流入待測功率電感L1的測試電流大部分取自第一電容 C1，待測功率電感L1兩端的電壓不為0,待測功率電感L1中的電流變化率為加在待測功率電感L1兩端的電壓比上流過待測功率電感L1當前電流時的電感量;在TMS28335處理器發送第一個脈沖期間，TMS28335處理器并不對模擬量數字量轉換的結果進行記錄，是為了消除電感的勵磁涌流對電感量的測量產生的影響，第一電容C1與第一電阻R1組成緩沖網路，起到緩沖電容的作用，減少直流電源的容量。[〇〇32]TMS28335處理器第一次脈沖發送結束后，TMS28335處理器開始再一次對驅動模塊的輸入端發送窄脈沖，驅動模塊驅動第一開關管S1導通，此時第一二極管D1和第四電阻R4 中無電流，TMS28335處理器從發送脈沖的上升沿開始高速記錄模擬量數字量轉換的結果， 為提高此記錄速度，TMS28335處理器此時只將記錄的結果進行數據存儲，不進行數據的處理，需要記錄第二電阻R2與第三電阻R3連接點的電壓和記錄待測功率電感L1與第五電阻R5 連接點的電壓。[〇〇33]TMS28335處理器從發送脈沖的下降沿停止記錄模擬量數字量轉換的結果，第一開關管S1關斷，此時電路中的電流路徑如圖3,待測功率電感L1、第五電阻R5、第四電阻R4與第一二極管D1形成一條回路;待測功率電感L1、第五電阻R5、第三電阻R3與第二電阻R2形成另一條回路;直流電源經第一電阻R1對第一電容C1充電。[〇〇34]只有當TMS28335處理器對驅動模塊發送脈沖的期間，待測功率電感L1才需要從直流電源輸入測試電流，并不需要輸入連續的測試電流，通常測試會在幾個脈沖周期內完成， 大大減小測試功耗。[〇〇35]TMS28335處理器在其發出脈沖的下降沿開始，對其發出的前一個脈沖的上升沿到下降沿期間記錄的模擬量數字量轉換的數據進行處理;流經待測功率電感L1的某一時刻的電流為TMS28335處理器測得的對應時刻待測功率電感L1與第五電阻R5連接點的電壓值比上第五電阻R5的電阻值;某一時刻加在待測功率電感L1兩端的電壓為TMS28335處理器測得的對應時刻第二電阻R2與第三電阻R3連接點的電壓值乘系數K后減去TMS28335處理器測得的待測功率電感L1與第五電阻R5連接點的電壓值，其中系數K為第二電阻R2的電阻值與第三電阻R3的電阻值相加后比上第三電阻R3的電阻值;待測功率電感L1的電流變化率為待測功率電感L1的鄰近時刻的測得電流值的變化量與鄰近時刻模擬量數字量轉換記錄時間間隔的比值;待測功率電感L1在流經某一電流下的電感量為加在待測功率電感L1兩端在此電流對應時刻下的電壓與電流變化率的比值;待測功率電感L1飽和后電感量會迅速下降，待測功率電感L1的電流變化率迅速上升，此時對應的電流為待測功率電感L1的飽和電流;如未檢測到待測功率電感L1電流變化率的迅速上升，TMS28335處理器對驅動模塊的輸入端再一次發送比前一次時間寬度大的脈沖，繼續檢測，直到檢測出待測功率電感L1的電流變化率突變時停止檢測，待測功率電感L1電流變化率突變時對應的流經待測功率電感L1的電流值即為待測功率電感L1的飽和電流;將處理后的飽和電流通過TMS28335處理器傳送給觸摸屏顯示。
【主權項】
1.一種新型功率電感飽和電流測試電路其特征在于，包括:第一電阻與第一電容相互連接，并與第一開關管的漏極相連，第一電阻的另一端與直 流電源的正極相連，第一電容的另一端與直流電源的負極相連；第二電阻與第一開關管的源極相連，第二電阻的另一端與第三電阻相連，第三電阻的 另一端與所述直流電源的負極相連；第一二極管的陰極與第一開關管的源極相連，第一二極管的陽極與第四電阻相連，第 四電阻的另一端與所述直流電源的負極相連；第五電阻的一端與直流電源的負極相連，第五電阻的另一端與待測功率電感的一端相 連，待測功率電感的另一端與所述第一開關管的源極相連；TMS28335處理器的一模擬量數字量轉換引腳連接在第二電阻與第三電阻之間， TMS28335處理器的另一模擬量數字量轉換引腳連接在第五電阻與待測電感之間；驅動模塊的輸入端與所述TMS28335處理器的脈沖發生引腳相連，驅動模塊的輸出端與 第一開關管的控制端相連；觸摸屏模塊與TMS28335處理器相連。
【文檔編號】G01R19/00GK205594058SQ201620231222
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月24日
【發明人】李輝, 房緒鵬, 莊見偉, 韓露, 蔣志浩, 候林源
【申請人】山東科技大學