Дизайн системи Hipot Tester

Тестова система має три модулі: модуль програмованого живлення, модуль збору та формування сигналу та комп’ютерну систему керування.

Програмований модуль живлення
Він складається з програмованого джерела живлення з вихідною напругою 0V~140V і трансформатора високої напруги. Під керуванням однокристального ADCm842 вихідна напруга програмованого джерела живлення може бути підвищена трансформатором для отримання заданого значення вихідної напруги.

Дизайн модуля
Через те, що для різних продуктів можуть знадобитися різні випробувальні напруги під час фактичного випробування витримуваної напруги, вихідна випробувальна напруга системи випробування витримуваної напруги має бути регульованою. ШІМ (широтно-імпульсна модуляція) є одним із основних методів керування джерелом живлення інвертора для досягнення регульованої вихідної напруги. Теоретична основа ШІМ-керування базується на важливому висновку теорії дискретизаційного керування, тобто коли вузькі імпульси з рівними імпульсами, але різної форми додаються до інерційної ланки, ефект в основному однаковий. Хвиля SPWM замінює синусоїду імпульсами однакової амплітуди та неоднакової ширини. Середина імпульсу збігається з серединою ділення синуса і дорівнює відповідній площі синуса. Ширина кожного імпульсу змінюється за законом синуса. Існує багато способів генерації хвиль SPWM. Вони можуть бути згенеровані спеціальними інтегрованими мікросхемами чи загальними комбінаціями схем, або однокристальними мікрокомп’ютерами. Ця система використовує однокристальний мікрокомп’ютер ATMEGA16L для генерації хвиль SPWM, а також використовує внутрішній накопичувач і компаратор однокристального мікрокомп’ютера ATMEGA16L для налаштування робочого циклу для виведення хвиль SPWM на порт PC4.
Програмоване джерело напруги використовує односпрямовану мережу змінного струму промислової частоти 220В для отримання постійної напруги через мостове випрямлення, а після фільтрації забезпечує стабільне живлення постійного струму для схеми інвертора. У той же час однофазна хвиля SPWM, що генерується однокристальним мікрокомп’ютером, проходить через не-затвор для генерації хвилі SPWM із додатковою фазою на виході однокристального мікрокомп’ютера. Ці дві комплементарні хвилі SPWM можуть генерувати дві фазово-комплементарні послідовності тригерних імпульсів на рівні затвора, якими можна керувати для вмикання та вимикання після проходження через моностабільну схему та схему ізоляції. Нарешті, вихід інверторного моста, що складається з IGBT, може отримати стандартну синусоїду після фільтрації низьких частот, а амплітуда синусоїдальної напруги регулюється від 0 В до 140 В.
Модуль збору та формування сигналу
Включає датчики, схеми формування сигналу та схеми захисту від перевантаження по струму. Струм витоку випробувального контуру надходить у ланцюг збору та формування сигналу через датчик. У схемі отримання та формування сигналу сигнал струму витоку перетворюється на сигнал напруги, який відповідає вхідному діапазону АЦП шляхом перетворення I/V. Схема захисту від перевантаження по струму активується, коли випробовуваний виріб або схема виходить з ладу.