耐压测试_原理

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1、耐压测试原理一．概述    电子设备的安全性是决定其质量的各要素中最重要的部分。安全参数包括了以下的参数：交/直流高电压、直流高绝缘电阻（或绝缘电阻）、接地电阻、泄漏电流、脉冲高压、脉冲大电流等。自IEC65号公告《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》于1952年首次颁布并经五版，七次修订以来，全球范围内已形成IEC安全标准和美国UL安全标准两大体系。    大多数制造商，特别是信息技术设备制造的制造商们，选择四种最主要的产品安全检测作为生产流程最后的常规产品测试。它们包括耐压测试（Withstan

2、dingVoltageTest）、绝缘测试（InsulationTest）、接地导通测试（GroundContinuityTest）和泄漏电流测试（LeakageCurrentTest）。设计这些测试是为了确保使用者在操作设备时不会因为误操作或仪器失效而发生触电事故。二．耐压测试    耐压测试（WithstandingVoltageTest）又称作高压测试（HipotTest）或介电强度测试（DielectricTest），可能是大家熟悉和在产品流程安全测试中用的最多的。它实际上在每一个安全标准中都被引用，这一点表明了它

3、的重要性。    2.1测试目的      耐压测试是一种无破坏性的测试，它用来检测经常发生的瞬态高压下产品的绝缘能力是否合格。它在一定时间内施加高压到被测试设备以确保设备的绝缘性能足够强。进行这项测试的另一个原因是它也可以检测出仪器的一些缺陷，例如制造过程中出现的爬电距离不足和电气间隙不够等问题。下图是IEC60601-1中对仪器的绝缘距离的规定和一个常见的间隙不足的例子。    2.2仪器原理    最初的耐压测试仪仅仅是一个简单的变压器和调压器，它把市电变为所需要的测试电压，施加到被测试样品上。然而，由于市电的波动性

4、，人们有时不得不把输出电压调节到大于实际需要值的20%的程度，以防止输入电压可能的波动。同时，在很多安全标准中都特别要求所使用的耐压测试仪有500VA以上的容量，这是为了保证在样品有较大的漏电流时，耐压测试仪仍然有足够大的输出电压。然而随着技术的发展，这种要求已经过时了。新型的耐压测试仪都具有足够的源电压调整率和负载调整率，只有一些老的安全标准仍然有这方面的要求。实际上很多的新标准已经不再将500VA容量列入对耐压测试仪的要求。从使用人员的角度来看，耐压测试仪500VA的容量反而是一种对操作员的威胁。    由于各种测试标

5、准不同、流水线大批量测试及人们对电器安全性能的认识不断提高，要求耐压测试装置的功能相应提高，调压器式的耐压测试仪器的功能有限，采用全电子程控技术和功率电子技术的新型耐压测试仪正在普及。目前，这类耐压测试仪器主要分为两种：一种采用单片机作为监控中心、数字波形合成技术＋线性功率放大器作为测试源；另一种采用单片机作为监控中心、SPWM(正弦脉宽调制)脉冲发生器＋IGBT(绝缘栅双极晶体管)脉冲功率放大器作为测试源。    这种耐压测试仪的结构较复杂，抗干扰能力和可靠性取决于整机的设计和电子元件的质量，输出波形失真小，输出频率可变

6、(50Hz/60Hz),输出电压调整范围宽、控制精度高，在功率范围内的输出电压稳定，不受负载变化的影响，测试源输出功率一般可达到500W，超功率输出时仪器能自动保护，输出电压设置在无电压输出的情况下进行，安全性好，对被试品有电弧、爬电、闪络等绝缘性能方面的潜在隐患的检测容易实现，电压输出方式可通过软件满足多种标准要求，如分段升压、定时升压、定速升压等，能进行击穿点分析，击穿保护速度快，漏电流显示分辨率可达纳安级，非常适用于高标准的电器或元器件测试。工作时对电网干扰小，仪器的校准通过按键或通信接口进行，便于和计算机联网完成测

7、试统计、分选工作，可对被试品连续进行测试。    耐压测试仪主要是由交（直）流高压电源，定时控制器，检测电路，指示电路和报警电路组成，基本工作原理是：将被测仪器在耐压测试仪输出的试验高电压下产生的漏电流与预置的判定电流比较，若检出的漏电流小于预设定值，则仪器通过测试，当检出的漏电电流大于判定电流时，试验电压瞬时切断并发出声光报警，从而确定被测件的耐压强度。    耐压测试仪的技术指标主要包括其输出交直流电压和预设定切断电流。模拟指示型的耐压测试仪通常采用引用误差的形式表征其电压最大允许误差，比如3级的电压表，表示电压表的指

8、示值误差应小于其满量程值的3%。对于数字式的耐压测试仪则采用不同的方式进行确定。三．耐压测试方法    3．1基本方法    测试的连线方法，一般情况下高电压将施加在被测绝缘体之间，例如加在电源初级回路和被测仪器的金属外壳之间。如果其间的绝缘性足够好，加在上面的电压差就只会产生很小的漏电流。另一个情况是