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DC高电位绝缘击穿测试系统及方法技术方案

技术编号:12572825 阅读:160 留言:0更新日期:2015-12-23 13:58
测试系统及方法包括用于控制低电压信号及反馈以用于管理所述测试系统的控制器,所述控制器可为微处理器衍生的且包含用于可编程性的操作系统。高电位测试系统可包含包括固态及/或无源组件的放大器,所述固态及/或无源组件基于信号监测及由控制器提供的控制而放大较低电压信号以产生较高电压输出信号。受控制的较高电压输出信号可注入到高电压乘法器电路中,从而产生高达50kV或更高范围的高DC电压输出电压。所述监测可包含指示放大器的较高电压信号输出及/或高电压乘法器电路的高DC电压输出电压的反馈。系统反馈及控制可为完全自动化或经由用户接口而选择性地受用户控制,所述用户接口提供对系统参数及所测量信号输入及/或输出的连续及/或选择性监测及显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】DC高电位绝缘击穿测试系统及方法相关串请案的交叉参考本申请案依据35U.S.C.§ 119 (e)主张在2013年3月15日提出申请的第61/799,040号美国临时专利申请案的权益,所述美国临时专利申请案的揭示内容特此以全文引用的方式并入。
一般来说,本专利技术在高电位(HIPOT)测试系统的领域中,且更具体来说涉及DC高电位(或高电压)绝缘击穿测试系统及方法。
技术介绍
HIPOT测试系统可用于验证产品或组件的绝缘足以保护操作者免受电冲击。在典型HIPOT测试中,在产品的载流导体与其金属屏蔽之间施加高电压。由HIPOT测试系统监测所得泄漏电流。举例来说,在常规绝缘电阻静止中,施加测试DC电压,且使用所测量电压及所测量电流值来计算绝缘的电阻。常规HIPOT绝缘击穿测试器利用线路频率(50/60HZ)可变自动变压器与高电压变压器及乘法器电路组合来升高及降低电压。具有此自动变压器配置对于一些情况可为不利的,例如当需要监测或调整输出测试电压及/或HIPOT测试器的性能时。
技术实现思路
本专利技术的示范性实施例解决至少以上问题及/或缺点且提供至少下文所描述的优点。本专利技术的示范性实施例提供可避免使用可变自动变压器的测试系统及方法,从而用包含脉冲宽度调制(PWM)放大器的放大器/驱动器替换所述可变自动变压器,所述PWM放大器具有经配置以回应于例如(举例来说)低电压、高频率PWM控制信号的PWM控制信号而输出受控制的经放大PWM信号的固态及无源组件。根据示范性实施方案,经放大PffM信号可经由低通滤波器滤波,从而在滤波器输出上产生PffM相依正弦波,其中此输出信号可注入到高频率增压变压器的初级侧中以输出较高电压AC信号。此较高电压AC信号可注入到高电压乘法器电路中,从而产生受控制的高DC输出电压。根据示范性实施方案,可基于一或多个反馈信号来修改PWM控制信号,所述一或多个反馈信号指示受控制的高DC输出电压的特性及/或回应于所述PffM控制信号(例如经放大PWM信号、PWM相依正弦波或较高电压AC信号)而产生的任何其它输出信号的特性。本专利技术的其它示范性实施例使用经配置以回应于AC输入控制信号而输出受控制AC信号的AC控制件及驱动器来提供测试系统及方法。根据其它示范性实施方案,可使用受控制AC信号来驱动信号放大器,从而产生较高功率AC输出信号,其中此输出信号可注入到高频率增压变压器的初级侧中以输出较高电压AC信号。此较高电压AC信号可注入到高电压乘法器电路中,从而产生受控制的高DC输出电压。根据其它示范性实施方案,可基于一或多个反馈信号来修改AC输入控制信号,所述一或多个反馈信号指示受控制的高DC输出电压的特性及/或回应于所述AC输入控制信号(例如受控制AC信号、AC信号相依正弦波或较高电压AC信号)而产生的任何其它输出信号的特性。根据本专利技术的实施例的又一示范性实施方案,DC输出电压可大于(举例来说)约50kV,从而建立约2kW的最大功率输出。本专利技术的示范性实施例提供测试系统及方法,所述测试系统及方法利用控制器来控制(举例来说)低电压、信号及反馈以用于管理测试系统,所述控制器可为微处理器衍生的且包含用于可编程性的操作系统。本专利技术的又进一步示范性实施方案提供利用稳健的用户接口(无限制地包含⑶I及/或话音受控制接口)来监测并控制测试系统性能及输出的系统及方法。【附图说明】由于在结合附图考虑时通过参考以下详细说明本专利技术及其许多伴随优点变得更好理解,因此将易于获得对本专利技术及其许多伴随优点的更完整了解,其中:图1是图解说明根据本专利技术的示范性实施例的系统及过程流程的一般性框图。图2(A)图解说明用于实施根据本专利技术的示范性实施例的方法及功能性的电路组件及配置的实例。图2(B)图解说明用于实施根据本专利技术的示范性实施例的方法及功能性的电路组件及配置的其它实例。图3(A)是图解说明根据本专利技术的示范性实施例的信号路径及系统组件的实例的一般性图式。图3(B)是图解说明根据本专利技术的示范性实施例的信号路径及系统组件的另一实例的一般性图式。图3(C)是图解说明根据本专利技术的各种示范性实施例的测试系统的应用的实例的一般性图式。图4图解说明含有根据本专利技术的示范性实施例的系统的外壳的实例。图5是根据本专利技术的示范性实施例图解说明根据系统及方法的示范性实施方案的过程流程的实例的图式。图6 (A)到 6 (D)、7 (A)到 7 (B)、8 (A)到 8 (B)、9 (A)到 9 (B)、10 (A)到 10 (B)、11 到16及17 (A)到17 (B)是根据本专利技术的示范性实施例图解说明根据系统及方法的示范性实施方案的过程流程的实例的图式。图18(A)到18(C)图解说明根据本专利技术的示范性实施例的系统的用户接口及过程流程的实例。图19及20图解说明含有根据本专利技术的示范性实施例的系统的外壳的额外实例。图21(A)及21⑶图解说明根据本专利技术的示范性实施例的实例的系统及方法的图形显示输出。【具体实施方式】现在参考图式,其中贯穿数个视图相似参考编号指定相同或对应部件,本专利技术的实施例以示意性细节展示。说明中所定义的事项(例如详细构造及元件)仅仅为经提供以辅助对本专利技术的全面理解的事项。因此,所属领域的技术人员将认识到可在不背离本专利技术的范围及精神的情况下做出对本文中所描述的实施例的各种改变及修改。同样,为清晰及简洁起见省略众所周知的功能或构造。下文在商业应用的背景下描述本专利技术的特定示范性实施例。此类示范性实施方案不打算限制本专利技术的范围,本专利技术的范围在所附权利要求书中进行定义。图1图解说明本专利技术的示范性实施例,其中测试系统(100)可用于材料(例如无限制地为电缆、连接器及类似物)中的电介质/绝缘的高电压DC击穿测试。在示范性实施方案中,一系列子系统可在控制系统(102)的控制及监测下借助于控制算术形成可变高电压DC输出(112)。总体测试系统(100)可在物理上含于便携式、架装或敞开外壳中。在可提供较多灵活性的示范性实施方案中,根据本专利技术的一实施例的子系统包括(举例来说)为85-265ACi45-65Hz的AC干线输入(104)。如图1中所图解说明,AC干线可发展成DC电压供应器(106)以供用于PffM放大器级中。图4展示可含有测试系统100的便携式外壳400的非限制性实例。根据本专利技术的示范性实施例,PffM放大器(108)经配置以具备控制及/或由控制系统(102)监测来输出在下一级(110)中转换成AC的高供电PffM信号,下一级(110)使较低电压高供电信号步进到大于50kV的可变高电压输出(112)。参考图2的较详细图式,根据本专利技术的示范性实施例的测试系统可包括(举例来说且无限制地)三个区段:切换模式电力供应器区段(200),其将DC电力轨供应到剩余区段;信号放大区段(240),其将来自控制系统或外部源(举例来说,如通常在图1中所图解说明的系统或源(102))的输入放大到最终级的可接受电平;及最终级(260),其取得AC (正弦波)输入且提供高电压DC输出,所述高电压DC输出为可变的且取决于输入。在示范性实施方案中,切换模式电力供应区段(200)可使用现有模块或模块的组合经配置,或如图2(A)中所图解说明地实施,其中干线线路电压经施加到输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试系统,其包括:驱动器电路,其接收控制信号及第一电压信号,且基于所述所接收控制信号输出第二电压信号;放大电路,其接收所述第二电压信号且放大所述第二电压信号以输出高电压信号;及控制器,其将所述控制信号输出到所述驱动器电路,所述控制器接收指示所述高电压信号的至少一个第一特性的第一反馈信号,且所述控制器接收指示所述第二电压信号的至少一个第二特性的第二反馈信号,所述控制器基于所述第一及第二反馈信号中的至少一者而选择性地修改所述控制信号以控制从所述驱动器电路输出的至少所述第二电压信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·布劳尔
申请(专利权)人:豪倍公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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