[发明专利]重复频率脉冲电容器寿命试验平台及测试方法

说明书

重复频率脉冲电容器寿命试验平台及测试方法。用电流电压表和万用表测电容，测量误差较大且上述三种方法都是在低压状态下进行，无法检测到存在软击穿故障的电容器。本发明组成包括：充电机（1）、放电反压保护单元（2）、放电回路（3）和控制单元（4），充电机和放电反压保护单元和放电回路依次串联构成寿命试验主回路，放电反压保护单元是由两个限流电阻（12）与反并联二极管（14）组成的T型保护回路，电阻分压器（20）并联在放电回路的测试电容（15）两端，电阻分压器和放电回路的分流器（16）分别与控制单元的光电隔离模块（11）电连接。本发明用于重复频率脉冲电容器寿命试验平台及测试方法。

技术领域：

本发明涉及脉冲电容器领域，特别涉及一种重复频率脉冲电容器寿命试验平台及测试方法。

背景技术：

脉冲功率技术以高电压、大电流、高功率、强脉冲为特点，应用领域广泛，如电磁发射、惯性约束聚变、环境处理和生物医学等。脉冲功率电源向着高功率和小型化方向发展，对脉冲电容器提出更高要求:高储能密度、与负载寿命相匹配的工作寿命以及高可靠性。重复频率脉冲功率是脉冲功率技术实用化发展的关键技术，但现有重复频率脉冲功率电源的具体商业化或实际应用较少，针对重复频率放电领域的高储能脉冲电容器的研究也较少。

为了保证脉冲电容器的安全有效运行，需要对设备运行状态进行评估，并对状态进行显示和记录，以便维护人员及时处理故障。电容量C是诊断介质老化、受潮等劣化情况重要参数，可以较灵敏地反映出设备的绝缘状况。目前电容测试有三种方法，电流电压表法、万用表法、交流电桥法，但均存在一些问题：用电流电压表和万用表测电容，测量误差较大且上述三种方法都是在低压状态下进行，无法检测到存在软击穿故障的电容器。因此，需要对电容量的检测提出新的方法，以测量高压运行状态下电容器的真实电容量。一般以电容量下降值达到初始电容量的5%作为电容器寿命终结标志。

发明内容：

本发明的目的是解决现有的电容测试误差大，无法检测到存在软击穿故障的电容器的问题，提供一种体积小、充电精度和效率较高，误差小的重复频率脉冲电容器寿命试验平台及测试方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种重复频率脉冲电容器寿命试验平台，其组成包括：充电机、放电反压保护单元、放电回路和控制单元，所述的充电机和所述的放电反压保护单元和所述的放电回路依次串联构成寿命试验主回路，所述的放电反压保护单元是由两个限流电阻与反并联二极管组成的T型保护回路，电阻分压器并联在所述的放电回路的测试电容两端，所述的电阻分压器和所述的放电回路的分流器分别与所述的控制单元的光电隔离模块电连接。

所述的重复频率脉冲电容器寿命试验平台，所述的放电回路是由高压放电开关、调波电感、调波电阻、所述的分流器和所述的测试电容依次串联而成。

所述的重复频率脉冲电容器寿命试验平台，所述的控制单元包括峰值检波模块、控制器和所述的光电隔离模块，所述的光电隔离模块与所述的峰值检波模块电连接，所述的峰值检波模块与所述的控制器电连接，所述的控制器分别与所述的充电机和所述的高压放电开关电连接。

所述的重复频率脉冲电容器寿命试验平台，所述的充电机是由整流滤波单元、全桥逆变单元、谐振变换单元和升压整流单元依次串联而成。

所述的重复频率脉冲电容器寿命试验平台，所述的整流滤波单元由六只二极管连接成的三相全桥不可控整流电路，滤波电容并接在整流电路的输出端。

所述的重复频率脉冲电容器寿命试验平台，所述的全桥逆变单元由两只双单元IGBT连接成全桥逆变电路。

所述的重复频率脉冲电容器寿命试验平台，所述的谐振变换单元由谐振电感和电容串联组成。

所述的重复频率脉冲电容器寿命试验平台，所述的升压整流单元由高频升压变压器和单相全桥整流电路组成，所述的单相全桥整流电路由四只高压整流二极管串并联组成。