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直流电源/能量吸收测试系统

支持直流电源输出和能量反馈的军用测试系统

直流电源/能量吸收测试系统



直流电源/能量吸收器测试系统包括直流电源和再生能量吸收器。其额定值为 400 VDC,± 150A。该系统包含直流电源、交流配电和互锁系统、能量吸收器机箱,以及吸收器负载电阻器机箱。电源配有远程控制选件,用户可在本地模式使用前面板或通过 GPIB接口进行控制。

直流电源

直流电源有两种型号可供选择,每种型号在 75 A 时的额定电压为 0-400 V DC。SGI 电源包含 GPIB 可编程接口,可作为主电源供电。SGA 电源则用作从机。该主从系统能在 150 A 的电流下提供高达 400 V 的电压和 60 kW的输出功率。通过主从配置的操作形式,电源系统可作为一个单元运行,并能通过本地控制或 GPIB接口实现控制。
直流电源支持电压和电流设置和回读功能,主机电源可显示两个电源的总和值。在该系统中使用时,其电流检测功能还提供实际输出电流的数据。系统的机箱中装备了阻塞二极管,让再生电流不通过电源传导,从而单独提供系统电流回读。

能量吸收负载机箱

能量吸收负载机箱内装有再生电阻负载元件。负载由数个串联/并联的高功率电阻组成,能在 30 kW 连续功率和 60 kW 峰值功率下产生大约 1.5 欧姆的总电阻。

能量吸收控制机箱

能量吸收控制机箱内含由 IGBT 和 SCR 组成的初级和次级电压钳。此外,它还包含一个 GPIB 编程器和测量电路以及控制器,以便为电源组件提供驱动信号。在机箱中,高电流总线电容器连接在输出通道之间,以限制电压上升率(转换率),促使 IGBT 在发生外部再生电流脉冲时以受控的频率运作,并存储能量以为负载提供高峰值的电流脉冲。产品还配有与输入电源串联的阻塞二极管,用于检测电流的方向和幅度。此外,还有差分放大器,用于监控阻塞二极管两端的电压,并将其调节到内部 GPIB 控制器所编程的值,而该值独立于输入电压。在一些测试中,在 Regen 脉冲事件期间电压需要增加到正常电压电平以上,因此必须缩放阻塞二极管两端的输出,以便馈送到比较器的电压与校准到相同的电压范围的控制器 DA 转换器成比例。当来自执行器的电流导回吸收器机箱时,总线电容器充电直到比较器的输入达到设定的阈值,并激活驱动信号,并打开连接输出总线上吸收器负载电阻的功率 IGBT。电阻器使输出电容器放电,直到比较器达到较低的阈值电压。如此,在致动器 Regen 电流提供充电电流和吸收器负载电阻器提供放电电流的情况下,总线电容器组电压可以保持在恒定水平,并在充电和放电间隔期间提供大约 5 V 峰值到峰值的纹波电压。Energy Absorber Control 机箱还包含用于激活AC输入接触器、继电器和电源关闭信号的电路。这些信号是通过控制连接器启用的。此外,产品还提供高带宽的 0 到 10V 的模拟电路。其与直流输出电压和电流成比例,可应用于配合示波器或外部模拟系统进行监控。Absorber 机箱内的 GPIB 控制器也装配了电压和电流监视器,并可以通过总线查询电压和电流的值。机箱的附加功能还包括可在电源中断时为 SCR 提供辅助性保护的 OVP 检测器,以及显示前面板状态的 LED。该 LED 用于显示 OVP 电路、继电器和接触器的运行状态。示波器照片示例显示了电源和再生电路对特定负载条件的作用。照片展示输出电压的扩展视图,其中的充电和放电间隔更加明显。底部记录线是在脉冲再生事件期间在 Energy Absorber 电源架上的输出电流。顶部记录线(1)显示在 10 V/div、AC 耦合和编程为 270 VDC 的条件下的输出电压。下部记录线(3)显示在 100 A/div 的条件下的负载电流在 100 A 的电阻负载和 150 A 的 Regen 电流之间进行切换。示波器轨迹中心的箭头显示零电流水平。示波器以 4 毫秒/格来显示数据。

通信

电源配备 GPIB 接口,可通过使用标准 SCPI 命令来设置和回读电源的电压和电流,也可以从前面板手动操作。
能量吸收 机箱配有一个 GPIB 接口,可用于编程 Regen 钳位限制、输入接触器闭合、压差继电器闭合以及电压和电流回读。机架后部为两个接口提供 GPIB 连接。

交流控制和分配

电力系统还包含 AC 配电系统。在 480 V 直流和 150 A 时,直流输出额定功率为 60kW,机架的交流输入电流为每相 120A(采用 400 VAC、3 相、4 线连接)。机架的交流电源由两个插针和套管类连接器供应,并路由断路器和电源断开互锁接触器。交流互锁激励继电器,而继电器则由位于前面板上的 ON/OFF 闭合开关或后 I/O 面板连接器上的辅助闭合开关操作。ON/OFF 面板包含两个按钮开关,一个 ON 按钮和一个 扭转锁定的 OFF 按钮。此外,还提供门互锁和单点接地连接。

直流输出

直流输出是通过上图所示面板上的的 MS 型连接器提供(匹配的型号和载流量)。

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