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    TOS9311 三合一电气安规测试:AC/DC 耐压 + 绝缘电阻一体化方案解析

    发布时间: 2026-01-22  点击次数: 31次
    一、行业背景:高压化趋势下的测试痛点
    新能源汽车、光伏储能、SiC/GaN 功率器件正把系统电压推向 800 V、1 500 V 甚至 6.5 kV。传统方案需要独立设备(AC 耐压仪、DC 耐压仪、绝缘表)才能完成出厂安规评审,带来三大痛点:
    1. 连线复杂:被测物需在工位间搬运,高压线反复插拔,易出错且效率低;
    2. 数据孤岛:三套系统、三套报告,追溯困难;
    3. 成本攀升:设备采购、校准、维护、占地成本随电压等级指数级上升。
    二、产品定位:All-in-One 10 kV 复合分析仪
    菊水(Kikusui)TOS9311 把 AC 耐压(ACW)、DC 耐压(DCW)与绝缘电阻(IR)集成进 19 英寸/4U 机箱,一台即可覆盖 0-10 kV 全量程安规测试,被业界称为“高压版三合一瑞士"
    三、核心技术解读
    1. 高压“三合一"输出级
      – AC 耐压:0-10 kV/50 mA,50 Hz/60 Hz 可切换,满足 IEC 61010、UL 508 等安规对 2 × U N +1 000 V 的型式试验要求;
      – DC 耐压:0-10 kV/10 mA(100 W 模式),亦可 5 kV/20 mA 档位,适配铝电解电容、薄膜电容的极化测试;
      – 绝缘电阻:0.001 MΩ-100 GΩ,测试电压 ±25 V-±10 kV 连续可调,覆盖光伏组件 IEC 61215 的 1 kV·2 × +1 000 V 绝缘要求
    2. 双极性 PWM 放大器
      内置 20 kHz 高频 PWM 闭环放大器,输出电压纹波 < 0.5 %,线路调整率 ±0.1 %,即使车间电网波动 ±10 %,10 kV 输出仍稳如磐石,解决传统调压器方案“电网抖、测试抖"的顽疾
    3. 5 级快速 NG 判断
      上升沿 0.1-999.9 s 可编程,5 档漏电流门限 0.1-30 mA 可调,可在 10 ms 内完成击穿侦测,比上一代 TOS5101 快 4 倍,大幅降低高压等待时间,节拍缩短 30 %
    4. 四重安全互锁
      硬件门开关、光栅、急停、软件双重判定,确保 10 kV 高压只在密闭腔体内出现;放电回路在测试结束 200 ms 内把被测能量降至 < 50 μJ,满足 IEC 61010-1 对 HV 源电容放电的安规要求。
    四、系统级易用设计
    1. 前后输出端子
      前端子用于研发调测,后端子直接对接产线自动化,无需转接盒即可嵌入半自动/全自动工站
    2. 彩色图形界面
      实时趋势图、数字表、列表三视图一键切换,V-I 曲线、绝缘吸收比 (DAR)、极化指数 (PI) 自动计算并截屏存档。
    3. 记忆库 & 条码追溯
      主机可存储 255 组测试条件 + 20 000 条结果,支持 USB/LAN/RS232C 与 MES/PLC 无缝对接,扫码即可调用对应程序,零编程实现“换线 5 秒"
    五、典型应用场景
    1. SiC MOSFET 模块
      对 6.5 kV/400 A 模块执行 AC 7 kV/1 min 型式试验,漏电流 < 500 μA;随后自动切换 DC 6 kV 绝缘电阻,要求 > 50 GΩ,一台 TOS9311 3 min 完成,数据自动上传 MES
    2. 1 500 V 光伏组串逆变器
      安规要求 AC 3 kV + DC 5 kV + 绝缘 1 kV,传统需三工位;现用 TOS9311 单工位连续测试,节拍从 180 s 压缩到 65 s,月产能提升 2.5 倍。
    3. 车载动力电池包
      对 800 V 平台电池执行 AC 3 kV 耐压 & DC 1 000 V 绝缘,测试完成自动放电并生成 GB/T 31467 报告,满足主机厂 PPAP 审核要求。
    六、与传统方案对比
    指标传统三机方案TOS9311 三合一
    设备数量3 台1 台
    高压连线6 次1 次
    测试时间10 min3 min
    占地0.9 m²0.25 m²
    年校准费3 × 单价1 × 单价
    数据追溯人工合并自动上传
    七、结语
    TOS9311 用“一机三测"把高压安规测试从分散式试验室带入到产线节拍,为 10 kV 以内所有高功率、高绝缘应用提供了极简、极稳、极速的解决方案。随着 1 500 VDC 光伏、800 V 电动汽车、6.5 kV SiC 技术的全面普及,TOS9311 将成为高压电子制造企业的“安规守门员",让工程师把更多精力投入到创新,而非繁琐的接线与等待。


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