[发明专利]一种高频磁芯损耗测试平台电阻自动补偿网络的设计方法

说明书

本发明公开了一种高频磁芯损耗测试平台电阻自动补偿网络的设计方法，自动补偿网络在LabVIEW上位机界面输入空芯线圈和功率磁芯电感的电阻值，利用多组串并联电阻来构成匹配电阻网络，由单片机控制继电器的开关组合来自动补偿电阻；方法包括：测量磁芯电感的电感量和其阻值；绕制和磁芯电感具有相同电感量的空芯线圈，并测得其电阻值；在LabVIEW上位机界面输入两个指定电感的电阻值，控制单片机自动由所述匹配电阻网络来进行电阻补偿，使其整体等效电阻与空芯线圈电阻相同；在相同条件下分别测量替换前后电路平均输入电流、平均输入电压，得到所述所述电路替换前后的功率差，将所述功率差作为磁芯损耗；本发明方法简捷，可以更加精确测量得到磁芯损耗。

技术领域

本发明属于电路设计领域，应用于高频磁芯损耗平台的电阻自动补偿网络设计，具体涉及一种高频磁芯损耗测试平台电阻自动补偿网络的设计方法。

背景技术

磁芯损耗的测量不仅给实际工程设计中直接提供损耗数据，也可以为学术理论研究提供数据支持。由于目前很多仪器已经达不到磁损测量的精度与范围，所以有必要寻找更方便、更精确、测量范围更广的磁损测量方法。

目前磁损测量方法有很多，主要分为直接测量法和间接测量法。所谓间接测量法是指利用磁性元件的热效应、磁效应和等效电阻等间接反映磁芯损耗的大小。这类方法理论上测量精度很高，但其对实验环境要求较高，并且计算过程复杂。直接测量法就是通过测量磁芯的激磁电压与电流来获得损耗。数字示波器测电压电流方法是典型的直接测量法，其存在相角误差，一般在磁性在磁芯线圈的接入端串联一个损耗较低的电容C来抵消电流和电压之间的功率因数角的影响。

发明内容

为了克服传统磁损测量法存在的精度不高、对实验环境要求高、测量过程复杂等难题，本发明提供一种高频磁芯损耗测试平台电阻自动补偿网络的设计方法，本发明采用电阻等效替换的思想，分别测量具有相同电感量的空芯线圈和功率磁芯电感在全桥变换器中产生的平均功率损耗，系统在测量功率电感磁芯中自动串入电阻补偿与空芯线圈之间的电阻差异，确保两者电感相同、铜损基本一致。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种高频磁芯损耗测试平台电阻自动补偿网络的设计方法，所述自动补偿网络在LabVIEW上位机界面输入空芯线圈和功率磁芯电感的电阻值，利用多组串并联电阻来构成匹配电阻网络，由单片机控制继电器的开关组合来自动补偿电阻；所述方法包括：

步骤A、测量磁芯电感的电感量和其阻值；

步骤B、绕制和磁芯电感具有相同电感量的空芯线圈，并测得其电阻值；

步骤C、在LabVIEW上位机界面输入两个指定电感的电阻值，控制单片机自动由所述匹配电阻网络来进行电阻补偿，使其整体等效电阻与空芯线圈电阻相同；

步骤D、在相同条件下分别测量替换前后电路平均输入电流、平均输入电压，得到所述所述电路替换前后的功率差，将所述功率差作为磁芯损耗。

优选的，所述匹配电阻网络中匹配电阻采用精密电阻构成。

优选的，使用用所述空芯线圈替换后的电路与替换前的电路工作状态相同。

优选的，所述平均输入电流和所述平均输入电压的的测量在同一占空比、同一输入输出下完成。

本发明的高频磁芯损耗测试平台电阻自动补偿网络的设计方法采用电阻等效替换的思想，分别测量具有相同电感量的空芯线圈和功率磁芯电感在全桥变换器中产生的平均功率损耗，系统在测量功率电感磁芯中自动串入电阻补偿与空芯线圈之间的电阻差异，确保两者电感相同、铜损基本一致；与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：