CN115954902A - 一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置及方法，装置包括：第一电流监测组件、电流调控组件、以及与负载并联在多根火线和至少一个零线上的补偿组件；补偿组件通过接入线与火线一一对应连接，引出线连接零线，并通过感应线与火线实现电磁感应，用于调节对应接入线的电流和感应线的电流；第一电流监测组件布置于每个接入线和火线上，用于监测每根接入线和火线的电流；电流调控组件与补偿组件和第一电流监测组件信号连接，并根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节每根接入线的电流，以及生成触发电流以调节每个感应线的电流。本发明可以控制调节三相线电流，从而使得三相线的电流到达平衡。

Description

一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置及方法

技术领域

本发明涉及三相电稳压技术领域，尤其涉及一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置及方法。

背景技术

芯片测试设备常需要配置380V的三相四线电源，但测试设备在实际工作中根据测试芯片电性能的工艺不同，大部分时间三相电运行负载是不平衡，导致三相四项电源的零线带电。当三相电越不平衡，零线的电流有可能超过三相电的相线电流。但实际三相四线或三相五线的标准电缆中零线和地线的线径都比相线小1-2号，所以当三相用电不平衡时，很容易导致零线的电流过大，引发总配电房的变压器不稳定，甚至致使零线发热发烫引起电气火灾。

现有解决三相电不平衡的方式为：增加零线电流消除器，但零线电流消除器与负载串联连接，零序谐波电流流经零序滤波器，零线电流消除器的CPU计算出其谐波电流在零线电流消除器内部产生的磁通量大小及方向，再相对的产生大小相等，方向相反的磁通相抵消，滤除谐波，达到滤除零线电流的效果。

CN107834577A公开一种零线电流消除器，包括特殊磁路三相变压器、采样单元、控制器、动作单元；所述控制器分别电性连接采样单元和动作单元；所述动作单元电性连接特殊磁路三相变压器；特殊磁路三相变压器连接负载。该零线电流消除器只是单独分解了零线的电流，三相线的电流不平衡问题仍然没有解决。

CN115603339A公开了一种三相配电***及其调节方法、电器，所述三相配电***包括一与三相电源连接的控制单元、用于切换单相负载与三相电源连接状态的执行单元、以及与所述三相电源连接并可对所述三相电源的各相充放电的储能单元，在所述三相配电***启动时，所述三相电源的各相电流通过所述执行单元以及所述储能单元调节，使三相电源的各相电流相等。虽然可以调节各相电流，但是其具体的调节方式不明确，其储能单元直接采用三相电进行充电，未对充电过程进行控制，容易导致储能单元过载损坏，并且储能单元的充放电过程也容易相互干扰。

因此，如何提供一种可以精准消除三相线电流不平衡的装置是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置及方法，可以控制调节三相线电流，从而使得三相线的电流达到平衡，提高补偿组件的充放电安全性。

第一方面，本发明提供一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置，包括：第一电流监测组件、电流调控组件、以及与负载并联在多根火线和至少一个零线上的补偿组件；

补偿组件通过多根接入线与所有火线一一对应连接，引出线连接零线，并通过感应线与所有火线一一对应实现电磁感应，用于调节接入线的电流和感应线的电流；

第一电流监测组件布置于每个节点后端的接入线和火线上，用于监测每根接入线和火线的电流，其中，节点为每根火线与接入线的交点；

电流调控组件与补偿组件和第一电流监测组件信号连接，并根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节每根接入线的电流，以及生成触发电流以调节每个感应线的电流。

进一步的，补偿组件包括自动分配电柜和与自动分配电柜连接的充放电组件，自动分配电柜通过接入线对应连接于火线，充放电组件通过引出线连接于零线，感应线与充放电组件连接，充放电组件用于存储输入的电能和向火线释放电能。

进一步的，充放电组件包括至少两组电池组，所有电池组并联后分别与自动分配电柜和零线连接，所有电池组通过多电源自动切换开关与自动分配电柜连接。

进一步的，自动分配电柜包括电源分配组件和与电源分配组件信号连接的多个分配开关组，分配开关组由多个分配开关并联形成，每个分配开关组两端分别连接充放电组件和一根接入线；

根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节不同接入线的电流，包括：

电流调控组件根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，得到不同接入线待调节的电流；

电源分配组件根据不同接入线待调节的电流，逐步增加所有接入线对应分配开关的闭合数量；

在接入线实际电流等于接入线待调节的电流时，停止闭合接入线的分配开关。

进一步的，自动分配电柜包括与电流调控组件信号连接的数字模拟转换器和与数字模拟转换器与连接的充电电路，数字模拟转换器用于生成不同大小的触发电流，充电电路根据触发电流调节充电电流。

进一步的，充电电路包括PNP型三极管、桥式整流器、变压器和电容，桥式整流器、PNP型三极管和充放电组件依次循环连接形成循环回路，变压器的两个线圈分别由火线和感应线形成，感应线的两端分别连接于桥式整流器两个半桥上，电容与桥式整流器并联连接，数字模拟转换器与PNP型三极管的发射极连接；

根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节每个充电电路的电流，包括：

电流调控组件根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，得到每根火线待输出的电流；

将每根火线待输出的电流作为不同变压器待输入的电流，得到不同感应线待生成的电流；

根据不同感应线待生成的电流得到PNP型三极管发射极待输入的电流；

根据PNP型三极管发射极待输入的电流生成对应的数字信号并发送至数字模拟转换器；

数字模拟转换器根据接收的数字信号生成触发电流至对应PNP型三极管的发射极；

充电电路通过触发电流改变充放电组件的充电电流。

进一步的，自动分配电柜包括与充放电组件连接的逆变器，逆变器通过接入线与火线连接，充放电组件包括与电流调控组件通信连接的放电管理组件；

电流调控组件根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节每根接入线的电流，包括：

电流调控组件生成电流获取信号并发送至数字模拟转换器；

基于电流获取信号，数字模拟转换器根据生成的触发电流形成电流触发信号，并将电流触发信号反馈至电流调控组件；

电流调控组件根据电流触发信号判断是否生成接入线电流；

在生成接入线电流时，电流调控组件根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，得到不同接入线待生成的电流；

根据不同接入线待生成的电流生成控制信号并发送至放电管理组件；

放电管理组件根据控制信号调节充放电组件输出至接入线的电流。

进一步的，装置还包括布置于自动分配电柜和充放电组件之间的第二监测组件，第二监测组件与电流调控组件信号连接，用于监测经过自动分配电柜的电流。

进一步的，第一电流监测组件和第二电流监测组件均为电流互感器。

进一步的，根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节不同接入线的电流，包括：

采集第一电流监测组件中监测到的每根火线的电流，得到第一电流组；

分析比较第一电流组内各个电流的数值，获取各个电流之间的差值；

基于第一电流组内各个电流的差值，得到第一电流组内各个电流平衡所需的补偿值，并将补偿值与每根接入线建立对应关系；

采集第一电流监测组件中监测到的每根接入线的电流，得到第二电流组；

根据补偿值和第二电流组，确定每个接入线的电流，并与第二电流监测组件的电流数值进行验证比对；

控制自动分配电柜，对每根接入线的电流进行调整。

第二方面，本发明还提供一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的方法，方法通过如上述的装置实现，方法包括以下步骤：

将补偿组件的接入线与所有火线进行一一对应连接，引出线与零线连接，感应线与所有火线一一对应布置，并形成电磁感应，第一电流监测组件布置于接入线和火线上；

电流调控组件根据实时监测的火线电流，控制补偿组件调节不同接入线的电流，以及生成触发电流以调节每个感应线的电流。

本发明至少包括如下有益效果：

（1）电流调控组件可以通过第一电流监测组件监测到的接入线和火线电流，自动在线计算并控制接入线的输入电流，从而使得所有火线各自的整体电流到达平衡，从根源上解决三相用电不平衡问题。同时根据计算的结果，可以实现电能的精准存储。

（2）自动分配电柜可以将三相不平衡的相电功率输送给设置的充放电组件进行储存，并在自动分配电柜调节不同火线的电流时进行提供电能。

（3）通过配备至少两组电池组，在使用电池组时可以同时具有两种状态，一种为充电状态，另一种为输送电能状态，两种不同状态的电池组互为切换供给输出，实现24小时不间断的吸收多余电能。

附图说明

图1为本发明提供的一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置的示意图；

图2为本发明提供的自动分配电柜中其中一种电路的电路图；

图3为本发明提供的自动分配电柜中分配开关连接电芯的电路图；

图4为本发明提供的自动分配电柜中另外一种电路的电路图。

附图标记说明：1-补偿组件，11-接入线，12-引出线，13-自动分配电柜，14-充放电组件，15-电池组，21-第一电流监测组件，22-第二电流监测组件，3-电流调控组件，41-火线，42-零线，51-分配开关组，61-数字模拟转换器，62-PNP型三极管，63-桥式整流器，64-变压器，65-电容。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

在出现三相负载不平衡以及三相参数不对称时，会产生三相不平衡的现象。三相平衡的状况是电能质量的主要指标之一。三相不平衡将导致旋转电机附加发热和振动，变压器漏磁增加和局部过热，电网线损增大以及多种保护和自动装置误动等等。具体的，三相不平衡主要产生以下危害：

1、增加线路的电能损耗。在三相四线制供电网络中，电流通过线路导线时，因存在阻抗必将产生电能损耗，其损耗与通过电流的平方成正比。

2、增加配电变压器的电能损耗。配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。

3、配变出力减少。配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。

4、配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。

5、影响用电设备的安全运行。配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。

6、电动机效率降低。配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。

具体地，本发明是解决芯片测试设备的三相用电不平衡问题。

芯片测试设备需要配置380V的三相四线电源，但测试机（负载）在实际工作中根据工艺不同，大部分时间三相电运行负载是不平衡，导致三相四项电源的零线N带电。

其中，假设三根火线电流分别为a、b、c，a=10A，b=8A，c=2A，则零线N电流为：

上述计算零线的电流是ABC三相电的矢量和，当三相电越不平衡，零线的电流有可能超过三相电的相线电流。当三相用电不平衡时，很容易导致零线的电流过大，引发总配电房的变压器不稳定，甚至致使零线发热发烫引起电气火灾。

基于上述问题，参见图1所示，本发明提供一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置，包括：第一电流监测组件21、电流调控组件3，以及与负载并联在多根火线和至少一个零线上的补偿组件1；

补偿组件1通过多根接入线11与所有火线41一一对应连接，并通过引出线12连接零线42，并通过感应线与所有火线41一一对应实现电磁感应，用于根据火线41电流调节对应接入线11的电流和感应线的电流；

第一电流监测组件21布置于每个节点后端的接入线11和火线41上，用于监测每根接入线11和火线41的电流，其中，节点为每根火线41与接入线11的交点；

电流调控组件3，与补偿组件1和第一电流监测组件21信号连接，并根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，控制补偿组件1调节每根接入线11的电流，以使得所有火线41各自的整体电流相同，以及生成触发电流以调节每个感应线的电流，以完成对所有火线41多余电能的存储。

在实际应用场景中，将装置的接入线11连接于所有火线41上，每根接入线11连接一根火线41，引出线12连接于零线42上，并将第一电流监测组件21布置于火线41上，实现对火线41电流的监测，根据监测到的火线41电流，自动在线计算所有火线41达到电流平衡时，每根接入线11的输入电流，并根据计算的输入电流结果控制接入线11的实际输入电流；通过接入线11的实际输入电流输入至对应火线41中，从而使得所有火线41的电流到达平衡（即所有火线41各自的整体电流相同），从根源上解决三相用电不平衡问题。本实施例在根据火线41电流调整接入线11电流时，为了保证接入线11中的电流可以和火线41电流进行匹配，最终形成所有火线41相同的电流，通过对所有接入线11的电流进行监测，可以在根据火线41电流调节接入线11电流时，保证所有调节后的接入线11电流与其对应的火线41电流叠加后均相等，即连接接入线11后的所有火线41电流相同，此时，达到三相平衡状态。本发明以具体示例进行说明调节三相平衡状态的过程，将图1左侧从变压器引出的三根火线的电流从左至右依次记为电流A、电流B和电流C，图1上侧节点后的三根火线电流从上至下依次记为电流A₁、电流B₁、电流C₁，图1中节点后的三个接入线电流从左至右依次记为电流A₂、电流B₂、电流C₂，分别采集图1中ABC三相电流值，以及A₁B₁C₁和A₂B₂C₂电流值；

通过图1可知，

A相电流=A₁+A₂

B相电流=B₁+B₂

C相电流=C₁+C₂

（1）若在连接半导体测试设备后，三相用电负载平衡，则A₁=B₁=C₁；

此时电流A=电流B=电流C，即总用电负荷输送三相平衡。

（2）若在连接半导体测试设备后，三相用电负载不平衡，则A₁≠B₁≠C₁；

本发明通过动态调整A₂B₂C₂，保证电流A=电流B=电流C，从而使得总用电负荷输送三相动态维持平衡。

本实施例在解决三相不平衡的问题时，为了避免电能的损失，可以进行相应设置，将电能进行二次利用。具体的，补偿组件1包括自动分配电柜13和与自动分配电柜13连接的充放电组件14，自动分配电柜13通过接入线11对应连接于火线41，充放电组件14通过引出线12连接于零线42，感应线与充放电组件14连接，充放电组件14用于存储输入的电能和向火线41释放电能。通过设置充放电组件14，可以将功率不足的相电功率进行储存，并在自动分配电柜13调节火线41电流时进行释放，从而降低本实施例的能源损耗。在实际应用场景中，充放电组件14可以包括至少两组电池组15，所有电池组15并联后分别与自动分配电柜13和零线42连接，所有电池组15通过多电源自动切换开关与自动分配电柜13连接。电池组15在进行电能的存储和释放时，通过配备至少两组电池组15，可以使得充放电组件14同时具有充电状态和输出电能的状态，两种不同状态的电池组15互为切换供给输出，实现24小时不间断的吸收多余电能；可以避免单个电池组15进行储存电能时，无法释放电能，导致自动分配电柜13无法快速的实时调节相电平衡。其中，在实现两种不同状态的电池组15互为切换供给输出时，通过设置的多电源自动切换开关实现。另外在互为切换供给输出时，可以采用以下方案进行判断释放电能的电池组15和储存电能的电池组15；具体为：①设定固定时间（例如，固定时间为8小时）自动切换一次，在进行自动切换时，释放电能的电池组15和储存电能的电池组15进行相互切换；②根据输入电池组15电流的大小判断是否切换，如果输入电流小说明电池组15接近充满状态，此时可以将该电池组15切换为释放电能的状态，该方法可以避免电池组15出现过充的情况，提高电池组15的使用寿命；③根据输出电池组15的电压来判断是否切换，如果输出电压低说明输出电池组15的电量快用完，此时将该电池组15切换为储存电能的状态。

在自动分配电柜13向充放电组件14输送电能时，可以对该输送的电能进行监测。具体的，装置还可以包括布置于自动分配电柜13和充放电组件14之间的第二监测组件，第二监测组件与电流调控组件3信号连接，用于监测经过自动分配电柜13的电流。通过对自动分配电柜13和充放电组件14之间的电流进行监测，可以计算并判断是否只有用于消除不平衡的电力在向自动分配电柜13输送。当计算并判断自动分配电柜13和充放电组件14之间的电流不仅仅只有用于消除不平衡的电流，则说明自动分配电柜13、电池组15等部件发生损坏出现了短路等情况，从而通过第三监测组件的监测作用，可以起到一定的提示报警作用。

本实施例第一电流监测组件21和第二电流监测组件22均为电流互感器。在实际应用场景中，通过电流互感器监测接入线11的电流和连接接入线11后的火线41电流，将监测的电流结果发送至电流调控组件3（为可以实现计算和控制功能的处理器），电流调控组件3根据接入线11的电流和火线41的电流，通过计算分析可以得到需要调节的接入线11电流，根据计算的接入线11电流生成控制信号发送给自动分配电柜13，自动分配电柜13根据该控制信号，调节不同接入线11的电流，使得连接接入线11后的所有火线41电流相同，从而实现对三相不平衡负荷的实时调节。

本实施例中，根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，控制补偿组件1调节不同接入线11的电流，包括：

采集第一电流监测组件21中监测到的每根火线41的电流，得到第一电流组；

分析比较第一电流组内各个电流的数值，获取各个电流之间的差值；

基于第一电流组内各个电流的差值，得到第一电流组内各个电流平衡所需的补偿值，并将补偿值与每根接入线11建立对应关系；

采集第一电流监测组件21中监测到的每根接入线11的电流，得到第二电流组；

根据补偿值和第二电流组，确定每个接入线11的电流，并与第二电流监测组件22的电流数值进行验证比对；

控制自动分配电柜13，对每根接入线11的电流进行调整；其中，每个接入线11的电流等于建立对应关系后的补偿值。

本实施例的电流调控组件3通过上述步骤，可以实现对各个接入线11中电流的确定，从而为后续进行调节不同接入线11电流提供理论基础。

进一步的，为了实现控制不同接入线11的电流输入输出，可以对自动分配电柜13进行适应性设置。在一个应用场景中，如图2所示，自动分配电柜13可以包括电源分配组件和与电源分配组件信号连接的多个分配开关组，分配开关组51由多个分配开关并联形成（例如，图2中A1、A2、A3、A4、……为一个分配开关组51，B1、B2、B3、B4、……为一个分配开关组51，C1、C2、C3、C4、……为一个分配开关组51），分配开关组51两端分别连接充放电组件14和一根接入线11。图2中A项、B项、C项分别表示不同火线，N项表示零线。其中，根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，控制补偿组件1调节不同接入线11的电流，包括以下步骤：

电流调控组件3根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，得到不同接入线11待调节的电流；

电源分配组件根据不同接入线11待调节的电流，逐步增加所有接入线11对应分配开关的闭合数量；

在接入线11实际电流等于接入线11待调节的电流时，停止闭合接入线11的分配开关。

如图3所示，本实施例的充放电组件14由多个并联的电芯构成，每个电芯连接一个分配开关，在调节分配开关的闭合数量以调节接入线11的电流时，通过调节分配开关的闭合数量，从而调节充放电组件14连入接入线11的电芯数量，通过电芯数量的增加或减小，可以调节该接入线11的电流。另外，本实施例还可以通过采用二极管的方式，使得调节分配开关的闭合数量时具有电流调节的效果。具体的，每个分配开关后连接有并联的两个恒流二极管，两个恒流二极管的电流方向相反。

在该应用场景中，为了保证调节的电流精度满足预定要求，可以将每个分配开关组中的分配开关尽可能增加数量，即降低闭合相邻数量分配开关时的电流变化，从而提高电流调节的精度。其中，接入线11实际电流等于接入线11待调节的电流，为近似相等。具体的，可以将判断数值扩展为上下浮动的数值范围，例如，接入线11待调节的电流为2A，则对其进行数值扩展为（2±0.05）A的数值范围，当通过闭合分配开关使得接入线11实际电流处于该数值范围内时，则视为接入线11实际电流等于接入线11待调节的电流。

在另一个应用场景中，如图4所示，自动分配电柜13可以包括与电流调控组件3信号连接的数字模拟转换器61和与数字模拟转换器61与连接的充电电路，数字模拟转换器61用于生成不同大小的触发电流，充电电路根据触发电流调节充电电流。具体地，充电电路可以包括PNP型三极管62、桥式整流器63、变压器64和电容65，桥式整流器63、PNP型三极管62和充放电组件14依次循环连接形成循环回路，PNP型三极管62的基极连接于充放电组件14的正极，PNP型三极管62的集电极连接于桥式整流器63的正极，桥式整流器63的负极连接于充放电组件14的负极。变压器64的两个线圈分别由火线41和感应线形成，感应线的两端分别连接于桥式整流器63的两个半桥上，电容65与桥式整流器63并联连接，数字模拟转换器61与PNP型三极管62的发射极连接。通过将电容65与桥式整流器63并联，可以利用电容65的通直流电阻止交流电的特性，过滤掉因桥式整流器63异常而漏过的交流电，从而更好的保护后面的电气元器件（例如，PNP型三极管62和充放电组件14）。其中，根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，控制补偿组件1调节每个充电电路的电流，包括：

电流调控组件3根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，得到每根火线41待输出的电流；

将每根火线41待输出的电流作为不同变压器64待输入的电流，得到不同感应线待生成的电流；

根据不同感应线待生成的电流得到PNP型三极管62发射极待输入的电流；

根据PNP型三极管62发射极待输入的电流生成对应的数字信号并发送至数字模拟转换器61；

数字模拟转换器61根据接收的数字信号生成触发电流至对应PNP型三极管62的发射极；

充电电路通过触发电流改变充放电组件14的充电电流。

在该应用场景中，本实施例通过电流调控组件3计算得到数字模拟转换器61输出的电流，然后通过控制数字模拟转换器61输出对应的电流，PNP型三极管62由于受到发射极的电流影响，使得循环回路中通过预定比例的电流，该预定比例的电流通过变压器64的作用，使得火线41中待存储的电能可以由变压器64进行调压后输入至充放电组件14中进行存储。

自动分配电柜13通过数字模拟转换器61和充电电路实现充放电组件的充电过程时，还可以设置对应结构实现充放电组件14的放电过程，自动分配电柜13可以包括与充放电组件14连接的逆变器，逆变器通过接入线11与火线41连接，充放电组件14包括与电流调控组件3通信连接的放电管理组件，优选地，充放电组件14为蓄电池管理***（BMS，BatteryManagement System），蓄电池管理***主要是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，可以实现对放电过程的可控放电。其中，逆变器可以将直流电转换成交流电。

电流调控组件3根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，控制补偿组件1调节每根接入线11的电流，包括：

电流调控组件3生成电流获取信号并发送至数字模拟转换器61；

基于电流获取信号，数字模拟转换器61根据生成的触发电流形成电流触发信号，并将电流触发信号反馈至电流调控组件3；

电流调控组件3根据电流触发信号判断是否生成接入线11电流；

在生成接入线11电流时，电流调控组件3根据第一电流监测组件21监测的每根火线41的电流，得到不同接入线11待生成的电流；

根据不同接入线11待生成的电流生成控制信号并发送至放电管理组件；

放电管理组件根据控制信号调节充放电组件14输出至接入线11的电流。

电流调控组件3根据电流触发信号判断是否生成接入线11电流，包括电流调控组件3根据电流触发信号判断当前时刻数字模拟转换器61是否生成触发电流，在当前时刻数字模拟转换器61生成触发电流时，电流调控组件3得到与该数字模拟转换器61的充放电组件14不进行放电，即对应的接入线11不生成电流；在当前时刻数字模拟转换器61未生成触发电流时，电流调控组件3得到与该数字模拟转换器61的充放电组件14可以进行放电，即对应的接入线11可以生成电流，在需要通过该接入线11输入电流至对应的火线时，可以发送控制信号至充放电组件14。

通过桥式整流器和逆变器的设置，可以使得充放电组件14实现24小时不间断充电（主要由多组电池组15配合桥式整流器实现）；在具有将不平衡多余电力储存的基础上，可以使得输出的电压更稳定（主要由电池组15配合逆变器实现）。

本发明除了上述方案所达到效果外，还相对于现有的电流分配方法至少具有以下优点：

1、设置电流自动分配柜，可以更精细化调整控制三相负载；

2、本发明在实际应用场景中更方便，所用的储电池模组较少，从而具有较低的成本；

3、本发明的三相负载调配更贴合实际操作，不限于理论可行。

本发明还提供一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的方法，方法通过上述的装置实现，方法可以包括以下步骤：

将补偿组件的接入线与所有火线进行一一对应连接，引出线与零线连接，感应线与所有火线一一对应布置，并形成电磁感应，第一电流监测组件布置于接入线和火线上；

电流调控组件根据实时监测的火线电流，控制补偿组件调节不同接入线的电流，以及生成触发电流以调节每个感应线的电流。

电流调控组件根据实时监测的火线电流值，控制补偿组件调节不同接入线的电流，包括：

电流调控组件通过第一电流监测组件得到每根火线的电流；

根据连接接入线后的火线的电流，得到每根接入线的预调节电流；

根据每根接入线的预调节电流控制补偿组件对每根接入线进行电流分配。

根据连接接入线后的火线的电流，得到每根接入线的预调节电流，包括：

电流调控组件接收第一电流监测组件监测的各个火线电流；

将所有火线电流进行比对判断，得到所有火线中满足预定条件的电流；

根据满足预定条件的电流值和监测的各个火线电流，得到各个火线待补偿的电流；

电流调控组件控制补偿组件根据各个火线待补偿的电流，调节各个火线对应的接入线中的电流。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的装置，其特征在于，包括：第一电流监测组件、电流调控组件、以及与负载并联在多根火线和至少一个零线上的补偿组件；

补偿组件通过多根接入线与所有火线一一对应连接，引出线连接零线，并通过感应线与所有火线一一对应实现电磁感应，用于调节接入线的电流和感应线的电流；

第一电流监测组件布置于每个节点后端的接入线和火线上，用于监测每根接入线和火线的电流，其中，节点为每根火线与接入线的交点；

电流调控组件与补偿组件和第一电流监测组件信号连接，并根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节每根接入线的电流，以及生成触发电流以调节每个感应线的电流。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，补偿组件包括自动分配电柜和与自动分配电柜连接的充放电组件，自动分配电柜通过接入线对应连接于火线，充放电组件通过引出线连接于零线，感应线与充放电组件连接，充放电组件用于存储输入的电能和向火线释放电能。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，充放电组件包括至少两组电池组，所有电池组并联后分别与自动分配电柜和零线连接，所有电池组通过多电源自动切换开关与自动分配电柜连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，自动分配电柜包括与电流调控组件信号连接的数字模拟转换器和与数字模拟转换器与连接的充电电路，数字模拟转换器用于生成不同大小的触发电流，充电电路根据触发电流调节充电电流。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，充电电路包括PNP型三极管、桥式整流器、变压器和电容，桥式整流器、PNP型三极管和充放电组件依次循环连接形成循环回路，变压器的两个线圈分别由火线和感应线形成，感应线的两端分别连接于桥式整流器两个半桥上，电容与桥式整流器并联连接，数字模拟转换器与PNP型三极管的发射极连接；

根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节每个充电电路的电流，包括：

电流调控组件根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，得到每根火线待输出的电流；

将每根火线待输出的电流作为不同变压器待输入的电流，得到不同感应线待生成的电流；

根据不同感应线待生成的电流得到PNP型三极管发射极待输入的电流；

根据PNP型三极管发射极待输入的电流生成对应的数字信号并发送至数字模拟转换器；

数字模拟转换器根据接收的数字信号生成触发电流至对应PNP型三极管的发射极；

充电电路通过触发电流改变充放电组件的充电电流。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，自动分配电柜包括与充放电组件连接的逆变器，逆变器通过接入线与火线连接，充放电组件包括与电流调控组件通信连接的放电管理组件；

电流调控组件根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节每根接入线的电流，包括：

电流调控组件生成电流获取信号并发送至数字模拟转换器；

基于电流获取信号，数字模拟转换器根据生成的触发电流形成电流触发信号，并将电流触发信号反馈至电流调控组件；

电流调控组件根据电流触发信号判断是否生成接入线电流；

在生成接入线电流时，电流调控组件根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，得到不同接入线待生成的电流；

根据不同接入线待生成的电流生成控制信号并发送至放电管理组件；

放电管理组件根据控制信号调节充放电组件输出至接入线的电流。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，装置还包括布置于自动分配电柜和充放电组件之间的第二电流监测组件，第二电流监测组件与电流调控组件信号连接，用于监测经过自动分配电柜的电流。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，第一电流监测组件和第二电流监测组件均为电流互感器。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，根据第一电流监测组件监测的每根火线的电流，控制补偿组件调节不同接入线的电流，包括：

采集第一电流监测组件中监测到的每根火线的电流，得到第一电流组；

分析比较第一电流组内各个电流的数值，获取各个电流之间的差值；

基于第一电流组内各个电流的差值，得到第一电流组内各个电流平衡所需的补偿值，并将补偿值与每根接入线建立对应关系；

采集第一电流监测组件中监测到的每根接入线的电流，得到第二电流组；

根据补偿值和第二电流组，确定每个接入线的电流，并与第二电流监测组件的电流数值进行验证比对；

控制自动分配电柜，对每根接入线的电流进行调整。

10.一种消除半导体测试设备的三相负载不平衡的方法，所述方法通过如权利要求1-9任意一项所述的装置实现，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将补偿组件的接入线与所有火线进行一一对应连接，引出线与零线连接，感应线与所有火线一一对应布置，第一电流监测组件布置于接入线和火线上；

电流调控组件根据实时监测的火线电流，控制补偿组件调节不同接入线的电流，以及生成触发电流以调节每个感应线的电流。

Images