温升测试交直流电源

温升测试专用交直流电源

温升测试交直流电源是面向电气触点、母线排、继电器、断路器、线缆等器件的温升验证设备，核心特性是长期恒流 / 恒压稳定输出、低纹波、高精度采样、多模式适配，可满足 GB/T 14048、IEC 60947、UL 1977 等标准的交直流温升测试需求，兼顾实验室精密测试与产线批量验证。

一、核心技术要求与参数配置

温升测试的核心是长时间稳定输出额定电流，同步采集温度与压降数据，因此电源需满足 “稳流优先、低纹波、抗负载扰动” 的核心要求，交直流参数对比如下：

参数类别	直流温升测试电源	交流温升测试电源	选型依据与适配场景
输出模式	恒流（CC）优先，支持恒压（CV）/ 恒功率（CP）	恒流（CC）优先，支持恒压（CV），频率 45~65Hz 可调	直流适配电池系统、直流接触器；交流适配电网侧断路器、交流继电器
电流范围	0~10000A（低电压大电流，0~10V）	0~8000A（低电压大电流，0~10V）	按被测器件额定电流的 1.2 倍选型，预留 20% 余量
稳流精度	≤±0.1%FS	≤±0.2%FS	电流波动直接影响焦耳热与温升结果，精度越高测试偏差越小
纹波系数	≤0.5%（有效值）	≤1%（有效值）	低纹波避免电流波动导致的温升抖动，保障稳态测试
持续输出时长	≥1000h（连续恒流）	≥500h（连续恒流）	满足 GB/T 14048 要求的 2~4h 稳态温升，及长时间老化测试
动态响应	≤50ms（负载阻抗突变恢复时间）	≤100ms（电流突变恢复时间）	应对触点接触电阻变化，快速稳定电流，避免温升异常
测量功能	四线制（Kelvin）测压降，精度 ±0.2%	霍尔传感器测电流 + 四线制测压降	精准计算接触电阻（R=U/I），关联焦耳热（Q=I²Rt）与温升
保护功能	过流 / 过压 / 过热 / 短路 / 反接保护，软启动	过流 / 过压 / 过热 / 缺相 / 短路保护，软启动	防止长时间大电流损坏电源与被测样品，软启动减少冲击
通讯与联动	RS485/Modbus-TCP，支持与测温模块联动	RS485/Modbus-TCP，支持 PLC/LabVIEW 控制	自动记录电流、压降、温度数据，生成温升曲线报告

二、核心拓扑与关键设计

1. 直流温升测试电源拓扑

采用 “AC-DC 整流 + 储能电容 + 大功率 DC-DC 降压” 架构，适配低电压大电流场景：

输入侧通过 PFC 整流提高功率因数，输出稳定直流母线；

降压模块采用 IGBT 并联拓扑，降低单管电流压力，提升长期运行可靠性；

内置高精度采样电阻，实现四线制压降测量，直接关联触点温升。

2. 交流温升测试电源拓扑

采用 “AC-DC 整流 + 全桥逆变 + 升流变压器” 架构，保障电流稳定与波形纯净：

逆变模块输出正弦波交流电，经升流变压器降压升流，满足低电压大电流需求；

锁相环（PLL）控制频率稳定，避免频率漂移影响电流有效值；

输出侧配备 LC 滤波电路，降低谐波畸变率（THD≤1%），避免谐波损耗干扰温升结果。

3. 温升测试专用功能模块

软启动 / 软停止：电流从 0 缓慢升至额定值（上升时间 10~30s 可调），避免大电流冲击导致触点电弧或熔焊；

温度联动保护：可外接热电偶，当被测器件温升超过阈值（如 ΔT=55K）时自动降流或停机；

循环时序控制：支持 “通电 t1 + 断电 t2” 循环，适配电寿命与温升循环测试。

三、典型温升测试流程（以断路器为例）

1. 直流温升测试流程

接线：主回路用≥600mm² 铜缆连接电源 - 断路器主触点 - 低阻负载，测量回路用 Kelvin 夹连接触点两端，采集压降；

测温布置：在断路器动触点、静触点、端子各贴 1 个 K 型热电偶，1 个热电偶测环境温度；

参数设置：切换至 CC 模式，设置额定电流（如 1500A），软启动时间 10s，持续输出 2h；

数据采集：每 1min 记录电流、压降、各测点温度，直至 1h 内温度变化≤2K（达到稳态）；

结果判定：计算温升 ΔT = 测点温度 - 环境温度，对比标准限值（如 ΔT≤55K）判断是否合格。

2. 交流温升测试流程

接线：主回路串入霍尔电流传感器，测量回路同直流测试，注意主回路与控制线间距≥30cm，避免电磁干扰；

参数设置：设置电流（如 5000A）、频率 50Hz，稳流精度 ±0.2% FS，持续输出至稳态；

谐波抑制：开启电源低谐波模式，确保 THD≤1%，避免谐波损耗导致温升偏高；

数据记录：同步采集电流有效值、压降、温度，生成交流温升曲线。

四、主流产品选型参考

电源类型	型号	核心规格	适用场景
直流温升电源	拓沃得TDC1015	0~10V/0~1500A，稳流精度 ±0.1% FS	直流接触器、小型断路器温升测试
直流温升电源	拓沃得TDC1015	0~10V/0~5000A，支持并联扩容	直流母线排、大功率熔断器温升测试
交流温升电源	拓沃得TCV1050	0~10V/0~5000A，50/60Hz 可调	交流断路器、接触器批量温升测试
交流温升电源	拓沃得TCV1050	0~10V/0~8000A，低纹波	实验室高精度交流器件温升验证
交直流一体	拓沃得TCV1050	直流 0~5000A / 交流 0~3000A	兼顾交直流器件测试，降低设备投入

五、选型与使用关键要点

电流与电压匹配：温升测试为低阻负载，优先选低电压大电流机型（0~10V），降低线路损耗与发热；

精度优先原则：稳态温升测试选稳流精度≤±0.2% FS 的机型，避免电流波动导致测试数据失真；

线缆与端子设计：主回路铜缆截面按电流密度≤2A/mm² 选型（如 5000A 选≥2500mm² 铜缆），端子镀锡并涂抹导电膏，降低接触电阻；

环境控制：测试环境温度稳定在 23~27℃，无直吹气流，避免环境温度波动影响温升计算；

数据联动：优先选带测温模块联动功能的电源，实现电流、压降、温度的同步记录与报告自动生成。