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电缆故障测试仪的应用

发布时间:2017-05-31 21:04:39 分类:新闻动态 来源: 点击:次

电缆故障测试仪的应用 电缆故障测试仪的应用 摘要:电缆故障测试仪的利用因其性能优越、控制方便而广泛利用于电源、变频调速装置和电动汽车等领域。介绍了绝缘栅双极晶体管(IGBT)在薄膜电容分选机中的利用情况,分析了IGBT在实际利用中应注意的问题。1 薄膜电容分选机介绍  薄膜电容分选机是薄膜电容器生产工艺中的重要装备之1。它具有容量不足(C0)检测、直流充放电(dVIdt)测试、直流耐压检测(DCTV)、绝缘电阻(IR)检测、消耗及电容容量(DI&AC—D2)测试及分选功能。直流充放电(dV/dt)测试是1项重要的测试。  它的主要作用是剔除那些因原材料和工艺上有明显缺点而使绝缘强度显著下降的电容器。2 直流充放电(dV/dt)测试的原理  根据对故障电容器的分析,绝缘强度下降大多数是电容器被击穿。电容器的击穿是电容器在工作进程中由于电介质或绝
摘要:电缆故障测试仪的利用因其性能优越、控制方便而广泛利用于电源、变频调速装置和电动汽车等领域。介绍了绝缘栅双极晶体管(IGBT)在薄膜电容分选机中的利用情况,分析了IGBT在实际利用中应注意的问题。
1 薄膜电容分选机介绍
  薄膜电容分选机是薄膜电容器生产工艺中的重要装备之1。它具有容量不足(C0)检测、直流充放电(dVIdt)测试、直流耐压检测(DCTV)、绝缘电阻(IR)触摸式手机翻盖实验机检测、消耗及电容容量(DI&AC—D2)测试及分选功能。直流充放电(dV/dt)测试是1项重要的测试。
  它的主要作用是剔除那些因原材料和工艺上有明显缺弹簧耐久实验机陷而使绝缘强度显著下降的电容器。
2 直流充放电(dV/dt)测试的原理
  根据对故障电容器的分析,绝缘强度下降大多数是电容器被击穿。电容器的击穿是电容器在工作进程中由于电介质或绝缘体被破坏而致使短路的现象。
电介质的击穿主要分为以下3种情况:
  1)电击穿:加在电介质上的电压使电介质微观结构遭到破坏,导致出现很大的传导电流而使两极短路。
  2)热击穿:电介质在长时间工作时产生的热夹抱力抗折抗压实验机量大于散出的热量,使介质热崩溃,产生在高频、高压下。
  3)老化击穿:电介质在电场长时间作用和外界因素的促使下老化,电性能明显降落的现象。在生产工厂主要针对前两种击穿进行实验。因此直流充放电测试装置主要由3个部份组成:直流高压产生电路,频率产生和逻辑控制接口电路,充放电开关电路。
  根据薄膜电容器的生产工艺,不同耐压值的产品使用的测试电压不同。对小型电容器,耐压最高可达1000V。因此,需要选择适合的器件作为电子开关。而绝缘栅双公路实验机极型晶体管(IGBT)既具有金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的快速响应、高输入阻抗等特点,又具有双极结型晶体管(BJT)的低通态压降、高电流密度的特性,适于在这类场合利用。
3 IGBT工作原理
  电缆故障测试仪的利用(IGBT)是80年代中期问世的1种复合电力电子器件.其输入控制部份为MOSFET,输大学实验机出级为双级结型3极晶体管。因此,兼有MOS插拔次数实验机FET和电力晶体管的优点,即高输人阻抗、电压控制、驱动功率小、开关速度快等,工作频率可到达10~40kHz(比电力3极管高),饱和压下降(比MOSFET小很多,与电力3极管相当),3峰实验电机压、电流容量较大,安全工作区域宽。IGBT本质上是1个场效应管电池穿刺实验机.只是在漏极和漏区之间多了1个P型层。它的开关特性非常接近功率MOSFET,而且导通特性也不受工作电压影响。IGBT有3个电极,见图1。
  栅极G、发射极E和集电极C。输入部份是1个MOSFET管,输出部份为1个3极管。当栅极G与发射极E之间的外加电压UGE=0时,MOSFET管内无导电沟道,IC=0,MOSFET处于断态在栅极G与发安全帽下颏带强度实验机射极E之间的外加控制电压,可以改变MOSFET管导电沟道的宽度,从而控制了IGBT管的集电极电流。当足够大时(例如15V),则IGBT进入通态。1旦撤除UGE,即UGE=0,则IGBT器件从通态转人断态。
4 IGBT的选择
  通常情况下,选择IGBT模块时主要应斟酌器件的额定电压和额定电流。根据生产厂家提供的资料(如日本3菱公司的利用手册),正确选用IGBT有两个关键因素:1是在器件关断时,在任何被要求ROSS耐折实验机的过载条件下,集电极峰值电流都必wes数显万能实验机须小于两倍的额定电流。2是IGBT工作时内部结点温度必须始终保持在150°C以下。在任何情况下,包括负载过载时.都必须如此。其次要避免IGBT因过电压或过电流引发破坏或工作不稳定,必要时应降额使用,以保证利用电路的可靠及稳定。
5 IGBT驱动电路设计
  IGBT器件在理论上10分容易控制.电缆故障测试仪的利用只要在其栅极施加1定的电压便可使器件导通,撤掉该电压后器件关断。但在实际利用中要注意以下几点。
  1)驱动电路能提纸板粘合实验机供1定幅值的正反向栅极电压。在开通时,要大于器件的开通阀值但不可超过+20V。关断时,必须为IGBT器件提供1个⑸~-l5V的,以便缩剪切强度实验机短关断时间,提高IG—BT器件工作的可靠性。
  2)驱动电路应有隔离的输人、输出信号功能,同时信号在驱动电路内部传输无延时或延时很短。
  3)在栅极回路中必须串连适合的栅极电阻R0增大时,IGBT开关时间长,开关消耗加大;R0太小时,致使IGBT栅极、发射极之间振荡,引发IGBT集电极产生尖峰电压,使IGBT破坏。4)驱动电路应具有过电压保护能力,并有较强的抗干扰能力。
  目前.生产IGBT器件的厂家生产了多种专用驱动电路可供选择,如日本3菱公司生产的专用驱动模块M57962AL2J,它的内部组偏见图2,其各管脚功能分别是:13和14脚是驱动信号输入端,4脚是正电源端;6脚是负电源端:1脚和2脚是故障信号输入端:
  
M57962AL的主要特点有:
1)高速输入、输出隔离,绝缘强度高达AC2500V/min。
2)输入、输出电平与1TrL电平兼容,适于单片机控制。
3)内部有定时逻辑短路保护电路,同时具有延时保护特性:
4)具有可靠通断措施(采取双电源);
5)驱动功率大橡胶拉伸强度实验机,可以驱动600A/600V或400A/1200V的IGBT模块。
6 实际利用
  在这次利用中,生产工艺要求充电电压到达1kv,放电电流到达400A。因此,我们选用了Et本3菱公司的两单轮胎强度脱圈静负荷实验机元IGBT模块(600A/1200V)作为对电容进行充放电的开关。用两只M57962AL分别驱动上管和下管,保证不会使IGBT两管直接导通。直流电压通过IGBT对被测电容充放电进程以下:
  参考图3,充电脉冲为高电平时,IGBT模块上管导通,电缆故障测试仪的利用,下管截止,电流流经C1-E1C2对被测电容器充电;放电脉冲为高电平时,IGBT模块上管截止,下管导通,被测电容上的电4点曲折实验机荷通过EIC21E2释放
7 结束语
  绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为1种复合电力电子器件,因其性能优越、控制方便等优点已在电源、交换机电变频调速装置和电动汽车等领域取得广泛利用。这个项目将IGBT器件利用到了新的电子专用装备领域,使其工作在直流及容性负载中,在充分掌握了这类器件的各种特性后,I立式插拔力测混凝土强度实验机实验机GBT器件的利用领域会更广阔。

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