谐振功率放大电路的测试工装制造技术

本实用新型专利技术公开一种谐振功率放大电路的测试工装，被测谐振功率放大电路包括全桥串联谐振功率放大模块、变压器组件、自激式压控振荡器及前置放大器；该工装包括输出电压连续可调的测试用直流电压源、输出信号频率连续可调的ＴＴＬ方波信号源及示波器；所述直流电压源接全桥串联谐振功率放大模块的供电输入端，信号源在所述正反馈回路断开时，接入自激式压控振荡器输入端，提供测试信号，示波器采集谐振功率放大电路各被测点信号。通过本实用新型专利技术，能有效避免由于器件的质量或电路连接方面的原因导致的生产过程中半导体功率放大器件击穿损坏。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子电路
，具体涉及谐振功率放大电路的测试工装。
技术介绍
拥有电抗性负载的功率放大电路统称为谐振功率放大电路，根据谐振器件与负载的连接方式可分为串联、并联以及串并联谐振功放电路。谐振功率放大电路在很多领域有广泛的应用，但是，现有技术的缺陷在于：在谐振功率放大电路投入使用之前，没有针对谐振功率放大电路的专用测试工装，而在高供电电压情况下直接使用时，如果器件的质量或电路连接方面有问题，则极容易导致半导体功率放大器件的不可逆击穿损坏，造成较大损失。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种谐振功率放大电路的测试工装，用以在高供电电压使用前对谐振功率放大电路性能进行测试。为实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种谐振功率放大电路的测试工装，被测谐振功率放大电路包括全桥串联谐振功率放大模块、变压器组件、自激式压控振荡器及前置放大器，全桥串联谐振功率放大模块谐振电流经正反馈回路连接自激式压控振荡器输入端，自激式压控振荡器输出连接前置放大器，前置放大器的四个输出端分别连接全桥串联谐振功率放大模块的四个控制端；其特征在于，该工装包括输出电压连续可调的测试用直流电压源、输出信号频率连续可调的TTL方波信号源及示波器；所述直流电压源接全桥串联谐振功率放大模块的供电输入端，信号源在所述正反馈回路断开时，接入自激式压控振荡器输入端，提供测试信号，示波器采集谐振功率放大电路各被测点信号。所述直流电压源包括三相AC输入端、三相自耦变压器、三相整流全桥及可调输出滤波电容。本技术的有益效果在于：通过本测试工装，能提前发现器件质量或电路连接方面的问题，从而有效避免由于器件的质量或电路连接方面的原因导致的生产过程中半导体功率放大器件击穿损坏，以缩短生产周期，降低生产成本。附图说明图1是一种常用谐振功率放大电路的原理示意图。图2是图1所示谐振功率放大电路的谐振特性曲线图。图3是本技术实施例提供的谐振功率放大电路的测试工装的原理框图。图4是本技术实施例中检测变压器组件次级输出整流滤波后直流电压波形图。具体实施方式图1所示为一种典型的谐振功率放大电路，其包括三相AC输入端、三相整流全桥、-->滤波模块、全桥串联谐振功率放大模块、变压器组件、自激式压控振荡器及前置放大器。其中，全桥串联谐振功率放大模块由MOS管Q1-Q4搭建的全桥及串联的谐振电感L1、耦合谐振电容C1构成。自激式压控振荡器输入端连接全桥串联谐振功率放大模块谐振电流采样点，形成正反馈回路，自激式压控振荡器输出连接前置放大器，从而作为功放的驱动级，自激式压控振荡器的振荡频率受功放负载变压器次级输出整流滤波后的直流电压控制，输出电压越高，振荡频率越低。前置放大器的四个输出端分别连接全桥串联谐振功率放大模块的四个控制端，即Q1-Q4的控制端。本实施例中，上述电路的输入为三相380VAC/50Hz交流电源，经整流滤波后全桥串联谐振功率放大模块的供电电压为550VDC，取谐振电感L1＝9μH、谐振耦合电容C1＝1μF，变压器组件采用铁氧体磁芯的高频升压变压器，变压器初级漏感为1.4μH，次级折算至初级谐振电容Cp≈0.463μF，因此功放固有谐振频率约为87.8KHz，工作频率为90KHz-250KHz，位于谐振特性曲线右半段(如图2所示)，最后输出电压为40KV-150KVDC的可控脉冲稳压直流电源。针对上述谐振功率放大电路，本实施例提供的测试工装包括：测试用直流电压源、信号源及示波器。如图3所示，直流电压源包括三相380VAC输入端、三相自耦变压器、三相整流全桥及0-600VDC输出滤波电容，可以输出0-600VDC连续调节的电压。信号源能够输出90KHz-250KHz内连续可调频信号，示波器选择适当量程的现有产品即可。基于本测试工装的测试方法包括：第一步、判断变压器组件初级电压-频率特性是否正常。具体方法为：直流电压源接全桥串联谐振功率放大模块的输入端，断开图1中正反馈回路，自激式压控振荡器输入端接信号源，在低电压供电(如50VDC)下，调节信号源输出信号频率由低到高(例如由90KHz-250KHz)，用示波器观察变压器组件初级波形，如果该波形为与信号源同频的标准的正弦波，其峰值幅度(Upp)与信号源频率大致成反比(其电压-频率特性曲线参照图2虚线段中内容)，则判断变压器组件初级电压-频率特性正常。第二步、判断谐振功率放大电路的工作频率与供电电压的变化关系是否正常。具体方法为：撤去信号源，连接图1正反馈回路，使谐振功放工作于闭环状态，逐步升高供电电压，使谐振功放电路自激振荡，如果工作频率随供电电压升高而增大，则工作频率与供电电压的变化关系正常。逐步升高供电电压时，通过测量两个以上的点来判断，例如，150VDC时其工作频率约为108KHz，200VDC时其工作频率约为132KHz。第三步、测试变压器组件次级输出整流滤波后直流电压波形是否正常。具体方法为：升高供电电压至250VDC，用示波器观察输出直流电压分压采样端波形，应为与设定电压和时间值相对应的脉冲稳压直流波形(例如40KVDC-12.5ms，参照图4)。第四步、测试变压器组件次级输出整流滤波后直流电压波形的稳定性。具体方法为：继续升高供电电压至550VDC，用示波器观察变压器组件次级输出直流电压分压采样端波形，应为与图4类似的波形。第五步、如果第一至第四步均合格，则该谐振功率放大电路测试合格。本技术提供的测试工装中，信号源是在上述测试第一步(所述正反馈回路断开时，接入自激式压控振荡器输入端)中使用，以提供测试信号；其他的测试步骤并未用到本测试工装中的信号源。而示波器在整个测试过程中的连接点是灵活的，主要用于采集谐振功率放大电路各关键被测点的信号，例如变压器组件初级端次级端或其他有用的被测-->点。由于谐振功率放大电路输出功率较大，供电电压较高，因此本实施例采用了逐步升高功率放大电路供电电压的测试方法。因为低电压方式下，器件的自身功耗和温升较小，可通过测量观察电路在低电压时的参数和波形，以确定器件工作点是否正常，从而避免在高供电电压情况下，由于器件的质量或电路连接方面的原因导致半导体功率放大器件的不可逆击穿损坏。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振功率放大电路的测试工装，被测谐振功率放大电路包括全桥串联谐振功率放大模块、变压器组件、自激式压控振荡器及前置放大器，全桥串联谐振功率放大模块谐振电流经正反馈回路连接自激式压控振荡器输入端，自激式压控振荡器输出连接前置放大器，前置放大器的四个输出端分别连接全桥串联谐振功率放大模块的四个控制端；其特征在于，该工装包括输出电压连续可调的测试用直流电压源、输出信号频率连续可调的ＴＴＬ方波信号源及示波器；所述直流电压源接全桥串联谐振功率放大模块的供电输入端，信号源在所述正反馈回路断开时，接入自激式压控振荡器输入端，提供测试信号，示波器采集谐振功率放大电路各被测点信号。

【技术特征摘要】
1.一种谐振功率放大电路的测试工装，被测谐振功率放大电路包括全桥串联谐振功率放大模块、变压器组件、自激式压控振荡器及前置放大器，全桥串联谐振功率放大模块谐振电流经正反馈回路连接自激式压控振荡器输入端，自激式压控振荡器输出连接前置放大器，前置放大器的四个输出端分别连接全桥串联谐振功率放大模块的四个控制端；其特征在于，该工装包括输出电压连续可调的测试用直流电压源...

【专利技术属性】
技术研发人员：林丹，陈天申，
申请(专利权)人：珠海和佳医疗设备股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]