一种电力传感器可靠性加速试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力传感器可靠性加速试验装置及方法，包括

【技术实现步骤摘要】
一种电力传感器可靠性加速试验装置及方法


[0001]本专利技术属于电子器件可靠性试验
，特别涉及一种电力传感器可靠性加速试验装置及方法
。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术和工业水平的突飞猛进，使得电力传感器在应用领域和范围进一步扩展，其所受到的各项环境应力面临更为严酷的调整，例如温度
、
压力及冲击等；其中，尤其以长时间高温环境下
、
大量级压力匹配以及多种综合环境应力耦合作用为代表，对电力传感器的环境适应性和耐受性提出了更高的要求
。
[0003]其次，大功率电力电子变流技术因其功率密度高
、
动态响应速度快和主动可控性能强等特点，成为新能源汽车
、
海上风力发电并网及工业变频驱动等新兴产业的基础型技术；而随着应用领域电压等级及功率等级的升高，电力电子装置尤其是其内部的电力传感器的高故障率正严重制约着应用系统整体可靠性的提升
。
[0004]在实际工况下，外界温度随着昼夜
、
阴晴和风速等环境条件改变而发生波动；与此同时，渡过电力传感器芯片的交谈电流通常会产生交变的功率损耗；因此，在外部环境温度和内部交变损耗的双重作用下，电力传感器的实际运行温度是交变的，由此导致多层材料的交界面长期存在交变的法向应力和剪切应力，逐渐积累会造成裂纹和分层现象的出现；经过长达几年甚至几十年，其老化逐渐积累将导致电力传感器的电气性能和运行裕度由量变发展到质变，最终造成老化失效的发生
。
[0005]一般来说，电力传感器在工作过程中会受到电磁
、
冷热
、
温度及机械力等多种物理场的作用和影响，在分析其相关性能时，考虑多个物理场的耦合作用，能够提高电力传感器性能分析结果的合理性
。
[0006]目前，针对电力传感器的性能耦合分析方法，主要包括电磁
‑
热耦合分析方法以及热
‑
力耦合分析方法；其中，电磁
‑
热耦合分析方法，即分析电力传感器在电磁
‑
热耦合场作用下的温升
、
传热性能；热
‑
力耦合分析方法，即分析电力传感器在热
‑
力耦合场作用下的应力及应变性能；上述两种分析方法虽然考虑到两物理场耦合作用对电力传感器性能的影响，其在一定程度上能够提高传感器性能分析的合理性；但电力传感器实际工作过程中往往会受到电磁
、
冷热以及机械力多个物理场的协同作用，且各个物理场之间存在能量交换；因此，现有的两物理场耦合分析方法，无法完全反映传感器的实际工况，大大降低了传感器的性能耦合分析方法的准确度
。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种电力传感器可靠性加速试验装置及方法，以解决现有的两物理场耦合分析方法，无法完全反映传感器的实际工况，大大降低了传感器的性能耦合分析方法的准确度的技术问题
。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]本专利技术提供了一种电力传感器可靠性加速试验装置，包括
GTEM
室以及设置在所述
GTEM
室内的加热装置
、
制冷装置
、
振动装置
、
加湿装置及电磁干扰装置；其中，所述振动装置上安装有待测传感器样品；
[0010]所述加热装置，用于对所述
GTEM
室的内部环境进行加热；
[0011]所述制冷装置，用于对所述
GTEM
室的内部环境进行降温；
[0012]所述振动装置，用于模拟所述待测传感器样品所处的实际机械振动环境；
[0013]所述加湿装置，用于调节所述
GTEM
室的内部湿度环境；
[0014]所述电磁干扰装置，用于模拟所述待测传感器样品所处的实际电磁干扰环境
。
[0015]进一步的，所述加热装置包括扇叶驱动电机
、
风机扇叶
、
电加热设备
、
第一安装板及第二安装板；
[0016]所述第一安装板紧贴设置在所述
GTEM
室的上顶盖内壁上，所述第二安装板平行设置在所述第一安装板的下方；所述扇叶驱动电机设置在所述上顶盖的外侧，所述扇叶驱动电机的输出轴依次贯穿所述上顶盖及所述第一安装板后，延伸至所述第一安装板与所述第二安装板之间；
[0017]所述风机扇叶设置在所述第一安装板与所述第二安装板之间，并固定在所述扇叶驱动电机的输出轴上；所述电加热设备设置在所述第一安装板与所述第二安装板之间，并置于所述风机扇叶的侧边
。
[0018]进一步的，所述制冷装置包括低温制冷室以及设置在低温制冷室内的压缩机
、
冷凝器
、
蒸发器；
[0019]所述低温制冷室设置在所述
GTEM
室的下底板上，并靠近所述
GTEM
室的后端盖一侧设置；其中，所述低温制冷室上设置有冷室出口；
[0020]所述压缩机的排气口与所述冷凝器的进气口相连，所述压缩机的进气口与所述冷凝器的出气口相连；所述冷凝器的排水口与所述蒸发器的进水口相连，所述蒸发器的出气口与所述冷室出口相连
。
[0021]进一步的，所述振动装置包括试验夹具
、
夹具固定件及振动台；
[0022]所述振动台设置在所述
GTEM
室的下底板上，并置于所述
GTEM
室的测试区域；所述试验夹具通过所述夹具固定件安装在所述振动台的振动平台上，所述待测传感器样品安装在所述试验夹具上；其中，所述振动台能够带动所述待测传感器样品沿竖直方向振动或水平方向振动
。
[0023]进一步的，所述加湿装置包括加湿室及设置在所述加湿室内的水分配器
、
轴流风机
、
湿膜
、
水泵及储水箱；
[0024]所述加湿室设置在所述
GTEM
室的下底板上，并靠近所述
GTEM
室的锥角部一侧设置；所述储水箱设置在所述加湿室的底部，所述水泵设置在所述储水箱内；所述湿膜设置在所述加湿室的中部一侧，并置于所述储水箱的上方；
[0025]所述水分配器的一端与所述水泵相连，所述水分配器的另一端与所述湿膜的进水口相连；所述轴流风机设置在所述加湿室的中部另一侧，并置于所述湿膜的侧边；所述加湿室的侧壁开设有湿气出口
。
[0026]进一步的，所述电磁干扰装置包括电磁干扰发生器；所述电磁干扰发生器设置在
GTEM
室的锥角部外侧，所述电磁干扰发生器用于向所述
GTEM
室内发射电磁干扰信号
。
[0027]进一步的，还包括多物理场系统控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电力传感器可靠性加速试验装置，其特征在于，包括
GTEM
室
(8)
以及设置在所述
GTEM
室
(8)
内的加热装置
(1)、
制冷装置
(2)、
振动装置
(3)、
加湿装置
(4)
及电磁干扰装置
(5)
；其中，所述振动装置
(3)
上安装有待测传感器样品
(7)
；所述加热装置
(1)
，用于对所述
GTEM
室
(8)
的内部环境进行加热；所述制冷装置
(2)
，用于对所述
GTEM
室
(8)
的内部环境进行降温；所述振动装置
(3)
，用于模拟所述待测传感器样品
(7)
所处的实际机械振动环境；所述加湿装置
(4)
，用于调节所述
GTEM
室
(8)
的内部湿度环境；所述电磁干扰装置
(5)
，用于模拟所述待测传感器样品
(7)
所处的实际电磁干扰环境
。2.
根据权利要求1所述的一种电力传感器可靠性加速试验装置，其特征在于，所述加热装置
(1)
包括扇叶驱动电机
(11)、
风机扇叶
(12)、
电加热设备
(13)、
第一安装板
(14)
及第二安装板
(15)
；所述第一安装板
(14)
紧贴设置在所述
GTEM
室
(8)
的上顶盖
(81)
内壁上，所述第二安装板
(15)
平行设置在所述第一安装板
(14)
的下方；所述扇叶驱动电机
(11)
设置在所述上顶盖
(81)
的外侧，所述扇叶驱动电机
(11)
的输出轴依次贯穿所述上顶盖
(81)
及所述第一安装板
(14)
后，延伸至所述第一安装板
(14)
与所述第二安装板
(15)
之间；所述风机扇叶
(12)
设置在所述第一安装板
(14)
与所述第二安装板
(15)
之间，并固定在所述扇叶驱动电机
(11)
的输出轴上；所述电加热设备
(13)
设置在所述第一安装板
(14)
与所述第二安装板
(15)
之间，并置于所述风机扇叶
(12)
的侧边
。3.
根据权利要求1所述的一种电力传感器可靠性加速试验装置，其特征在于，所述制冷装置
(2)
包括低温制冷室以及设置在低温制冷室内的压缩机
(21)、
冷凝器
(22)、
蒸发器
(23)
；所述低温制冷室设置在所述
GTEM
室
(8)
的下底板
(82)
上，并靠近所述
GTEM
室
(8)
的后端盖
(83)
一侧设置；其中，所述低温制冷室上设置有冷室出口；所述压缩机
(21)
的排气口与所述冷凝器
(22)
的进气口相连，所述压缩机
(21)
的进气口与所述冷凝器
(22)
的出气口相连；所述冷凝器
(22)
的排水口与所述蒸发器
(23)
的进水口相连，所述蒸发器
(23)
的出气口与所述冷室出口相连
。4.
根据权利要求1所述的一种电力传感器可靠性加速试验装置，其特征在于，所述振动装置
(3)
包括试验夹具
(31)、
夹具固定件
(32)
及振动台
(33)
；所述振动台
(33)
设置在所述
GTEM
室
(8)
的下底板上，并置于所述
GTEM
室
(8)
的测试区域；所述试验夹具
(31)
通过所述夹具固定件
(32)
安装在所述振动台
(33)
的振动平台上，所述待测传感器样品
(7)
安装在所述试验夹具
(31)
上；其中，所述振动台
(33)
能够带动所述待测传感器样品
(7)
沿竖直方向振动或水平方向振动
。5.
根据权利要求1所述的一种电力传感器可靠性加速试验装置，其特征在于，所述加湿装置
(4)
包括加湿室
(46)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：成林，毕闯，田洪迅，杜修明，蒲路，吴健，何丹东，于东旭，陈伟，刘德崇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：