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力士樂伺服驅(qū)動器的測試方法有哪些
伺服驅(qū)動器的測試方法
伺服產(chǎn)品技術(shù)攻關(guān)大多數(shù)還停留在可靠性層面，只有可靠的產(chǎn)品才能被市場認可,，才能真正帶給它的用戶以價值。伺服可靠性不足集中體現(xiàn)在電源不穩(wěn)定,、器件降額不夠,，這些不可靠因素主要表現(xiàn)在關(guān)鍵器件的電應力和熱應力的可靠性,，其次還有電磁擾動對電路功性能的影響，本文以一個案例的方式討論電源和器件應力,。
伺服系統(tǒng)最基本的性能是力矩,、轉(zhuǎn)速,、位置的精確性以及響應速度。但凡討論伺服性能，我們必須站在系統(tǒng)層面來討論,，把電機性能包括在其中。本文在探討性能測試方面,，給出了力矩響應、速度響應,、定位精度和重復定位精度的測試方法,。
電源與器件可靠性測試方法
1,、輔助電源短路保護測試
輔助電源不僅給控制芯片,、驅(qū)動芯片、接口電路,、風機供電，而且伺服驅(qū)動器給外部提供24V電源,。所以開關(guān)電源短路保護功能尤為重要,，我們分別取電源電壓（DC200V）,、正常電源電壓（DC311V）、最高電源電壓（DC400V）三個點,，測試輔助電源的保護功能,。
測試時,，輔助電源輸入通過調(diào)節(jié)直流調(diào)壓器給定，將母線電源電壓分別調(diào)節(jié)到DC200V,、DC311V、DC400V,，然后依此分別將輸出短路,，本文以5V,，24V兩路輸出的一個實際產(chǎn)品為例討論。測試方法就是將其中一路短路，測量另外一路輸出,。
l 5V短路,，量測24V輸出，
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
l 24V短路,，量測5V輸出，
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
試驗結(jié)果表明,，在5V,，24V短路時,，芯片都進入打嗝狀態(tài)，即滿足輸出短路保護試驗要求,。
2,、輔助電源Topswitch電壓應力試驗
Topswitch器件VDS電壓指集成PWM控制器內(nèi)部IGBT漏極和源極之間的的電壓，VDS超標是其損壞的主要原因之一,，VDS直接影響伺服驅(qū)動器的可靠性和壽命，測試方法是通過調(diào)壓器調(diào)節(jié)輔助電源輸入電壓,，測量VDS電壓。輸入電壓越高,，VDS電壓越高,，即在母線規(guī)格最大值（DC400V）時,，VDS電壓最高，測量這個最大值是否超標,，可判斷Topswitch電壓應力是否合格,。
還有一種情況,，輔助電源輸出短路時，VDS會特別高,，需要判斷短路時Topsweitch電壓應力是否合格。
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
當將5V短路時,，在DC400V的輸入下VDS電壓為650V 小于700,，滿足規(guī)格要求。
5V短路,，VDS輸出波形
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
3、輔助電源啟動測試
輔助源啟動時間對伺服產(chǎn)品可靠性來說很重要,，特別是對功率器件與功率器件驅(qū)動上電時序的影響很重要,，在功率器件必須保證在其驅(qū)動器件上電好以后才能上電，只有這樣才能保證在上電或斷電過程中功率器件不會有誤動作,，避免直臂導通等嚴重的短路故障,。
在本例中，輸入交流220VAC時,，測試得到5V輸出啟動延時為180ms，小于IPM上電啟動時間,，可以保證IPM驅(qū)動芯片先工作,，IPM內(nèi)部IGBT后工作,，可以防止上電短路等故障,。延時波形：
l 正弦信號為50Hz輸入波形
l 直線型信號為輔助源5V輸出信號
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
4、輔助電源紋波及噪聲測試
（1）輸出電壓測試：分別在不同母線,，滿載情況下，測試各路電壓值：（單位：V）
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
測試結(jié)果：合格,。
（2）輸出電壓紋波測試：分別在不同母線電壓情況下測試滿載電壓情況下紋波（單位：mV）
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
測試結(jié)果：合格。
5,、母線整流電路測試
（1）整流延遲和整流電路啟動對電網(wǎng)的沖擊都是很關(guān)鍵的問題,，本設計整流電路啟動波形如圖2-4所示，啟動延時時間為125ms,，滿足要求。
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
（2）可以反映儲能電容充電時間,，從安全等角度來講,，放電時間也是很關(guān)鍵的,。本設計電容放電波形，電容放電時間為7s，滿足要求,。
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
6、IPM開通關(guān)斷延時測試
IPM內(nèi)部IGBT的開通與關(guān)斷波形直接影響到IPM工作的可靠性,，如果開通和關(guān)斷時間太長,，必然有兩種情況發(fā)生,，一是上下開關(guān)管直臂導通造成短路故障，二是IGBT的開通和關(guān)斷損耗導致IPM發(fā)熱嚴重,，長期工作不僅會對伺服驅(qū)動器以外的產(chǎn)品造成影響,，而且直接影響IPM壽命。
上面信號為驅(qū)動信號,，IGBT開通信號延時500ns,，滿足要求。
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
上面信號為驅(qū)動信號,，IGBT關(guān)斷信號延時500ns，滿足要求,。
伺服驅(qū)動器的工作模式與伺服驅(qū)動器的測試方法
7,、熱應力測試
作為一個產(chǎn)品,，使用者最關(guān)心的是產(chǎn)品的可靠性，可靠性不僅僅包括了產(chǎn)品各個器件的電應力,，也包括了熱應力,，研究每個發(fā)熱元件的溫升顯得尤為重要,。
測試條件：
l 整個伺服驅(qū)動器放在恒溫箱環(huán)境中。
l 環(huán)境溫度為22.5℃,。
l 滿載滿轉(zhuǎn)速條件下測試,。
溫升就是被測元件溫度與環(huán)境溫度的差值,，本產(chǎn)品定義最高的工作環(huán)境溫度為45℃，本實驗是在環(huán)境溫度22.5℃下測試,。由熱學基本知識可以知道,，在環(huán)境溫度為45℃時的元件溫度就是45℃加常溫下的溫升。測試證明,，本設計中整機下半部分模塊發(fā)熱不會對上半部分空間器件發(fā)熱產(chǎn)生影響,，開關(guān)電源部分的器件發(fā)熱量空載與滿載差別不大,。各個關(guān)鍵元件溫度與最大溫升最高溫升26.8度，*設計要求,。（單位為攝氏度）
