[發明專利]一種對電力電子裝置功率單元滿功率運行進行熱測試的控制平臺及其使用方法

有效

• 申請號: 201210364070.6
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102999040A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 許崇福;李計亮;王躍;李志剛;袁國權;曹志偉
• 申請（專利權）人: 西安奧特迅電力電子技術有限公司;深圳奧特迅電力設備股份有限公司;西安交通大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 車寧華

技術領域：

本發明屬于電學領域，涉及一種對電力電子裝置功率單元滿功率運行進行熱測試的裝置，尤其是一種對電力電子裝置功率單元滿功率運行進行熱測試的控制平臺。

背景技術：

近年來電力電子裝置在電力系統中有了越來越廣泛的應用，對功率單元進行散熱器和風機的設計對保證裝置的長期運行超著至關重要的作用。

目前電力電子裝置熱設計方法如下：

由熱設計人員根據功率單元的功耗及裝置結構上的空余空間等因素利用傳熱理論設計出理論上合適的散熱器和風機。將所設計的散熱器和風機置入樣機進行滿功率運行溫升測試，通過則說明合理，不通過則重新選擇散熱器和風機（散熱器與結構關系較大，不易改動，一般需重新選擇風機）。

在熱設計人員設計精度不是很高或者僅憑經驗選擇散熱器和風機的情況下，這樣的熱設計流程耗時又耗力，不利于產品的開發效率。

發明內容：

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種對電力電子裝置功率單元滿功率運行進行熱測試的控制平臺，該控制平臺提高了熱設計的準確性，同時提高了產品的開發效率，并且能夠在功率單元滿功率運行時進行熱測試。

本發明的目的是通過以下技術方案來解決的：

一種對電力電子裝置功率單元滿功率運行進行熱測試的控制平臺，包括風機、散熱器、熱測試控制單元、風速傳感器和溫度傳感器，所述散熱器設置在功率器件外壁，在散熱器一端入風口處設置有風機，散熱器另一端出風口處設置有風速傳感器，在散熱器的外壁設置有溫度傳感器；所述溫度傳感器和風速傳感器同時與熱測試控制單元連接，熱測試控制單元與風機連接并調整風機的轉速；所述溫度傳感器將溫度信號轉變為第一電信號輸入熱測試控制單元；所述風速傳感器將風速信號轉變為第二電信號輸入熱測試控制單元。

所述熱測試控制單元包括主控制器、風速控制器、溫度檢測電路和風速檢測電路；所述主控制器同時與風速控制器、溫度檢測電路和風速檢測電路相連接；所述溫度檢測電路獲得第一電信號并將其通過主控制器輸入到風速控制器中、通過風速控制器調節風機轉速；所述風速檢測電路獲得第二電信號并將其通過主控制器輸入到風速控制器中、通過風速控制器調節風機轉速。

所述主控制器是PI調節器。

所述風機是轉速能夠調節的風機。

所述的控制平臺的使用方法，通過調節風機的風速將功率單元滿功率運行的溫度控制在一個定值，以此測試功率單元滿功率運行所需要的風速。

所述的控制平臺的使用方法，通過調節風機的風速將散熱器出風口的風速控制在一定值，以此測試熱設計人員所設計的風速是否能使功率單元滿功率運行時溫度滿足要求。

本發明的有益效果：基于該實驗平臺，熱設計人員可以對自已熱設計和仿真的結果進行實際驗證。即使在沒有熱設計人員的情況下也可通過實驗的方式選出合適的散熱器和風機。提高了熱設計效率和產品開發的效率。

附圖說明：

圖1為本發明的功率單元熱測試裝置總體結構圖；

圖2為本發明的熱測試控制單元結構示意圖；

圖3為本發明的控制平臺工作模式一控制閉環結構圖；

圖4為本發明的控制平臺工作模式二控制閉環結構圖。

其中：1為風機；2為散熱器；3為熱測試控制單元；4為風速傳感器；5為溫度傳感器；6為溫度檢測電路；7為風速檢測電路；8為風速控制器；9為主控制器；10為功率器件。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

參見圖1-2，一種對電力電子裝置功率單元滿功率運行進行熱測試的控制平臺，包括風機、散熱器、熱測試控制單元、風速傳感器和溫度傳感器，所述散熱器設置在功率器件外壁，在散熱器一端入風口處設置有風機，散熱器另一端出風口處設置有風速傳感器，在散熱器的外壁設置有溫度傳感器；所述溫度傳感器和風速傳感器同時與熱測試控制單元連接，熱測試控制單元與風機連接并調整風機的轉速；所述溫度傳感器將溫度信號轉變為第一電信號輸入熱測試控制單元；所述風速傳感器將風速信號轉變為第二電信號輸入熱測試控制單元。

所述熱測試控制單元包括主控制器、風速控制器、溫度檢測電路和風速檢測電路；所述主控制器同時與風速控制器、溫度檢測電路和風速檢測電路相連接；所述溫度檢測電路獲得第一電信號并將其通過主控制器輸入到風速控制器中、通過風速控制器調節風機轉速；所述風速檢測電路獲得第二電信號并將其通過主控制器輸入到風速控制器中、通過風速控制器調節風機轉速。

所述主控制器是PI調節器。