CN105634285B - 单相高频谐波产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单相高频谐波产生装置，包括一与市电连接的单相隔离变压器以及一与被测产品电连接的单相谐波发生装置；所述的单相隔离变压器与单相谐波发生装置连接；所述的单相谐波发生装置包括控制电路、反馈电路以及与单相隔离变压器连接的主电路，所述的主电路与控制电路、反馈电路连接；所述的控制电路还与反馈电路连接。该单相高频谐波产生装置携带方便且频率、幅值均能够进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种对工频电网输出高频谐波的产生设备，具体讲是一种单相高频谐波产生装置。
背景技术
现有技术的单相高频谐波产生装置一般为台体和信号发生器。上述的高频谐波测试装置存在以下不足：台体由于体积大，因此携带起来非常不方便。并且台体输出的谐波频率限定为3-21倍的工频，导致其电压幅值较小，从而影响高频谐波的干扰效果。而信号发生器虽然频率可调，但是其输出的电压幅值较小，因而也会影响高频谐波的干扰效果。因此，基于上述原因，亟待需要一种单相高频谐波产生装置，该单相高频谐波产生装置携带方便且频率、幅值均能够进行调节，以解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种单相高频谐波产生装置，该单相高频谐波产生装置携带方便且频率、幅值均能够进行调节。
本发明的技术方案是，提供一种单相高频谐波产生装置，包括一与市电连接的单相隔离变压器以及一与被测产品电连接的单相谐波发生装置；所述的单相隔离变压器与单相谐波发生装置连接；所述的单相谐波发生装置包括控制电路、反馈电路以及与单相隔离变压器连接的主电路，所述的主电路与控制电路、反馈电路连接；所述的控制电路还与反馈电路连接。
所述的主电路包括一变压器T1，场效应管Q1，指示灯LED1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、R12、R13，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9，电解电容C11、C12，电容C1、C2、C3、C4；所述变压器T1的一次侧设有第一线圈A和第一线圈B，所述变压器T1的二次侧设有第二线圈A和第二线圈B；所述二极管D1的阳极为主电路的输出端火线，所述二极管D2的阳极为主电路的输出端零线；所述二极管D1的阳极与二极管D3的阴极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D2的阴极、电阻R6的一端、电阻R5的一端、电容C2的一端、第一线圈A的一端连接；所述二极管D2的阳极与二极管D4的阴极连接；所述二极管D3的阳极、二极管D4的阳极、电解电容C11的负极、第一线圈B的一端均与公共接地端连接；所述电阻R6的另一端与控制电路、电解电容C11的正极、电阻R7的一端连接；所述电阻R7的另一端与二极管D5的阴极连接，所述二极管D5的阳极与第一线圈B的另一端连接；所述电阻R5的另一端、电容C2的另一端均与二极管D6的阴极连接；所述第一线圈A的另一端与二极管D6的阳极、场效应管Q1的d极连接；所述场效应管Q1的g极与电阻R1的一端、电阻R2的一端连接；所述电阻R1的另一端与控制电路连接；所述场效应管Q1的s极与电阻R2的另一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端连接；所述电阻R3的另一端与控制电路、电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端、电阻R4的另一端均与公共接地端连接；所述第二线圈A的一端与第二线圈B的一端连接；所述第二线圈A的另一端与二极管D7的阳极连接，所述二极管D7的阴极与电源正极VDD、电解电容C12的正极连接；所述第二线圈A的一端、电容C3的一端、电解电容C12的负极、电阻R9的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端均与公共接地端连接；所述电阻R11的另一端与反馈电路、可变电阻RL的一端连接；所述第二线圈B的另一端与二极管D8的阳极、电阻R12的一端连接；所述二极管D8的阴极、电容C3的另一端、电阻R9的另一端、二极管D9的阳极、电容C4的一端、电阻R13的一端均与电源正极VHH连接，所述二极管D9的阴极与电阻R10的另一端、可变电阻RL的另一端和活动端连接；所述电阻R12的另一端与电容C4的另一端连接；所述电阻R13的另一端与指示灯LED1的阳极连接；所述指示灯LED1的阴极与公共接地端连接；所述电源正极VHH的电压与电源正极VDD的电压不同。
所述的主电路还包括一稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1的阳极与公共接地端连接，所述稳压二极管Z1的阴极与电阻R7的一端连接。
所述的反馈电路包括电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电解电容C13，电容C5，运放N2，并联稳压集成块Z2；所述电阻R14的一端与电源正极VHH端连接，所述电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与电阻R17的一端、运放N2的IN1+端连接；所述电阻R17的另一端、运放N2的GND端、并联稳压集成块Z2的阳极与公共接地端连接；所述运放N2的IN1-端与电阻R18的一端、电阻R19的一端连接；所述电阻R19的另一端与并联稳压集成块Z2的阴极和参考极、电阻R20的一端、电阻R21的一端连接；所述电阻R18的另一端与电解电容C13的正极连接；所述电解电容C13的负极与运放N2的OUT1端、控制电路连接；所述运放N2的VCC端、电阻R20的另一端与电源正极VDD连接；所述电阻R21的另一端与电容C5的一端、运放N2的IN2-端连接；所述的电容C5的另一端与电阻R22的一端连接；所述电阻R22的另一端与运放N2的OUT2端、控制电路连接；所述运放N2的IN2+端与电阻R11的另一端连接。
所述运放N2的型号为LM358。
所述的控制电路包括电阻R23、电阻R24、电阻R25，光耦E1，二极管D10、D11，电解电容C14，电容C6、C7，开关电源驱动芯片N1；所述二极管D10的阳极、二极管D11的阳极分别与运放N2的OUT2端和OUT1端连接；所述二极管D10的阴极、二极管D11的阴极均与电阻R23的一端连接；所述电阻R23的另一端与光耦E1的输入端正极连接；所述光耦E1的输入端负极与公共接地端连接；所述光耦E1的输出端正极与电阻R24的一端、电解电容C14的正极、开关电源驱动芯片N1的COMP脚连接；所述光耦E1的输出端负极、电阻R24的另一端、电解电容C14的负极、开关电源驱动芯片N1的VFB脚和GND脚、电容C7的一端均与公共接地端连接；所述开关电源驱动芯片N1的ISENCE脚与电容C6的一端、电阻R3的另一端连接，所述电容C6的另一端与电容C7的另一端、电阻R25的一端、开关电源驱动芯片N1的RT/CT脚连接；所述电阻R25的另一端与开关电源驱动芯片N1的VREF脚连接；所述开关电源驱动芯片N1的VCC脚与电阻R7的一端连接，所述开关电源驱动芯片N1的OUT脚与电阻R1的另一端连接。
所述开关电源驱动芯片N1的型号为KA3842A。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明单相高频谐波产生装置是由一些普通的电子元器件和一些电子集成块组成，因此其组成的装置的体积也较小，从而使得其携带起来非常地方便。本发明单相高频谐波产生装置能够通过控制电路控制主电路产生变化的工频以及较大的电压幅值，并且该工频的变化范围非常地大，并能够通过反馈电路实时对工频进行调整，从而使得其电压幅值较大，从而保证了高频谐波的干扰效果。
附图说明
图1是本发明单相高频谐波产生装置的电路框图。
图2是主电路的电路原理图。
图3是反馈电路的电路原理图。
图4是控制电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明一种单相高频谐波产生装置，包括一与市电连接的单相隔离变压器以及一与被测产品电连接的单相谐波发生装置；所述的单相隔离变压器与单相谐波发生装置连接；所述的单相谐波发生装置包括控制电路、反馈电路以及与单相隔离变压器连接的主电路，所述的主电路与控制电路、反馈电路连接；所述的控制电路还与反馈电路连接。即控制电路控制主电路产生变化的工频以及较大的电压幅值，并且该工频的变化范围非常地大，并能够通过反馈电路实时对工频进行调整。在本实施例中，所述二极管D1的阳极为主电路的输出端火线，所述二极管D2的阳极为主电路的输出端零线，两者分别与单相隔离变压器上的火线输出端、零线输出端、被测产品的火线和零线连接，从而通过单相谐波发生装置对用电器的电源侧产生工频干扰。
所述的主电路包括一变压器T1，场效应管Q1，指示灯LED1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、R12、R13，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9，电解电容C11、C12，电容C1、C2、C3、C4；所述变压器T1的一次侧设有第一线圈A和第一线圈B，所述变压器T1的二次侧设有第二线圈A和第二线圈B；所述二极管D1的阳极为主电路的输出端火线，所述二极管D2的阳极为主电路的输出端零线；所述二极管D1的阳极与二极管D3的阴极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D2的阴极、电阻R6的一端、电阻R5的一端、电容C2的一端、第一线圈A的一端连接；所述二极管D2的阳极与二极管D4的阴极连接；所述二极管D3的阳极、二极管D4的阳极、电解电容C11的负极、第一线圈B的一端均与公共接地端连接；所述电阻R6的另一端与控制电路、电解电容C11的正极、电阻R7的一端连接；所述电阻R7的另一端与二极管D5的阴极连接，所述二极管D5的阳极与第一线圈B的另一端连接；所述电阻R5的另一端、电容C2的另一端均与二极管D6的阴极连接；所述第一线圈A的另一端与二极管D6的阳极、场效应管Q1的d极连接；所述场效应管Q1的g极与电阻R1的一端、电阻R2的一端连接；所述电阻R1的另一端与控制电路连接；所述场效应管Q1的s极与电阻R2的另一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端连接；所述电阻R3的另一端与控制电路、电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端、电阻R4的另一端均与公共接地端连接；所述第二线圈A的一端与第二线圈B的一端连接；所述第二线圈A的另一端与二极管D7的阳极连接，所述二极管D7的阴极与电源正极VDD、电解电容C12的正极连接；所述第二线圈A的一端、电容C3的一端、电解电容C12的负极、电阻R9的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端均与公共接地端连接；所述电阻R11的另一端与反馈电路、可变电阻RL的一端连接；所述第二线圈B的另一端与二极管D8的阳极、电阻R12的一端连接；所述二极管D8的阴极、电容C3的另一端、电阻R9的另一端、二极管D9的阳极、电容C4的一端、电阻R13的一端均与电源正极VHH连接，所述二极管D9的阴极与电阻R10的另一端、可变电阻RL的另一端和活动端连接；所述电阻R12的另一端与电容C4的另一端连接；所述电阻R13的另一端与指示灯LED1的阳极连接；所述指示灯LED1的阴极与公共接地端连接；所述电源正极VHH的电压与电源正极VDD的电压不同。
所述的主电路还包括一稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1的阳极与公共接地端连接，所述稳压二极管Z1的阴极与电阻R7的一端连接。
所述的反馈电路包括电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电解电容C13，电容C5，运放N2，并联稳压集成块Z2；所述电阻R14的一端与电源正极VHH端连接，所述电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与电阻R17的一端、运放N2的IN1+端连接；所述电阻R17的另一端、运放N2的GND端、并联稳压集成块Z2的阳极与公共接地端连接；所述运放N2的IN1-端与电阻R18的一端、电阻R19的一端连接；所述电阻R19的另一端与并联稳压集成块Z2的阴极和参考极、电阻R20的一端、电阻R21的一端连接；所述电阻R18的另一端与电解电容C13的正极连接；所述电解电容C13的负极与运放N2的OUT1端、控制电路连接；所述运放N2的VCC端、电阻R20的另一端与电源正极VDD连接；所述电阻R21的另一端与电容C5的一端、运放N2的IN2-端连接；所述的电容C5的另一端与电阻R22的一端连接；所述电阻R22的另一端与运放N2的OUT2端、控制电路连接；所述运放N2的IN2+端与电阻R11的另一端连接。
所述运放N2的型号为LM358。
所述的控制电路包括电阻R23、电阻R24、电阻R25，光耦E1，二极管D10、D11，电解电容C14，电容C6、C7，开关电源驱动芯片N1；所述二极管D10的阳极、二极管D11的阳极分别与运放N2的OUT2端和OUT1端连接；所述二极管D10的阴极、二极管D11的阴极均与电阻R23的一端连接；所述电阻R23的另一端与光耦E1的输入端正极连接；所述光耦E1的输入端负极与公共接地端连接；所述光耦E1的输出端正极与电阻R24的一端、电解电容C14的正极、开关电源驱动芯片N1的COMP脚连接；所述光耦E1的输出端负极、电阻R24的另一端、电解电容C14的负极、开关电源驱动芯片N1的VFB脚和GND脚、电容C7的一端均与公共接地端连接；所述开关电源驱动芯片N1的ISENCE脚与电容C6的一端、电阻R3的另一端连接，所述电容C6的另一端与电容C7的另一端、电阻R25的一端、开关电源驱动芯片N1的RT/CT脚连接；所述电阻R25的另一端与开关电源驱动芯片N1的VREF脚连接；所述开关电源驱动芯片N1的VCC脚与电阻R7的一端连接，所述开关电源驱动芯片N1的OUT脚与电阻R1的另一端连接。控制电路发出PWM信号给主电路，变压器T1左侧的电路产生工频信号，这时变压器T1右侧的电路对工频信号采样并送至反馈电路，反馈电路将信号经过放大后反馈给控制电路，以使其判断是否改变工频频率。
所述开关电源驱动芯片N1的型号为KA3842A。
电源正极VDD一般为36V,电源正极VHH一般为48V。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种单相高频谐波产生装置，其特征在于：包括一与市电连接的单相隔离变压器以及一与被测产品电连接的单相谐波发生装置；所述的单相隔离变压器与单相谐波发生装置连接；所述的单相谐波发生装置包括控制电路、反馈电路以及与单相隔离变压器连接的主电路，所述的主电路与控制电路、反馈电路连接；所述的控制电路还与反馈电路连接，所述的主电路包括一变压器T1，场效应管Q1，指示灯LED1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、R12、R13，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9，电解电容C11、C12，电容C1、C2、C3、C4；所述变压器T1的一次侧设有第一线圈A和第一线圈B，所述变压器T1的二次侧设有第二线圈A和第二线圈B；所述二极管D1的阳极为主电路的输出端火线，所述二极管D2的阳极为主电路的输出端零线；所述二极管D1的阳极与二极管D3的阴极连接，所述二极管D1的阴极与二极管D2的阴极、电阻R6的一端、电阻R5的一端、电容C2的一端、第一线圈A的一端连接；所述二极管D2的阳极与二极管D4的阴极连接；所述二极管D3的阳极、二极管D4的阳极、电解电容C11的负极、第一线圈B的一端均与公共接地端连接；所述电阻R6的另一端与控制电路、电解电容C11的正极、电阻R7的一端连接；所述电阻R7的另一端与二极管D5的阴极连接，所述二极管D5的阳极与第一线圈B的另一端连接；所述电阻R5的另一端、电容C2的另一端均与二极管D6的阴极连接；所述第一线圈A的另一端与二极管D6的阳极、场效应管Q1的d极连接；所述场效应管Q1的g极与电阻R1的一端、电阻R2的一端连接；所述电阻R1的另一端与控制电路连接；所述场效应管Q1的s极与电阻R2的另一端、电阻R3的一端、电阻R4的一端连接；所述电阻R3的另一端与控制电路、电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端、电阻R4的另一端均与公共接地端连接；所述第二线圈A的一端与第二线圈B的一端连接；所述第二线圈A的另一端与二极管D7的阳极连接，所述二极管D7的阴极与电源正极VDD、电解电容C12的正极连接；所述第二线圈A的一端、电容C3的一端、电解电容C12的负极、电阻R9的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端均与公共接地端连接；所述电阻R11的另一端与反馈电路、可变电阻RL的一端连接；所述第二线圈B的另一端与二极管D8的阳极、电阻R12的一端连接；所述二极管D8的阴极、电容C3的另一端、电阻R9的另一端、二极管D9的阳极、电容C4的一端、电阻R13的一端均与电源正极VHH连接，所述二极管D9的阴极与电阻R10的另一端、可变电阻RL的另一端和活动端连接；所述电阻R12的另一端与电容C4的另一端连接；所述电阻R13的另一端与指示灯LED1的阳极连接；所述指示灯LED1的阴极与公共接地端连接；所述电源正极VHH的电压与电源正极VDD的电压不同。
2.根据权利要求1所述的单相高频谐波产生装置，其特征在于：所述的主电路还包括一稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1的阳极与公共接地端连接，所述稳压二极管Z1的阴极与电阻R7的一端连接。
3.根据权利要求1所述的单相高频谐波产生装置，其特征在于：所述的反馈电路包括电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电解电容C13，电容C5，运放N2，并联稳压集成块Z2；所述电阻R14的一端与电源正极VHH端连接，所述电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与电阻R17的一端、运放N2的IN1+端连接；所述电阻R17的另一端、运放N2的GND端、并联稳压集成块Z2的阳极与公共接地端连接；所述运放N2的IN1-端与电阻R18的一端、电阻R19的一端连接；所述电阻R19的另一端与并联稳压集成块Z2的阴极和参考极、电阻R20的一端、电阻R21的一端连接；所述电阻R18的另一端与电解电容C13的正极连接；所述电解电容C13的负极与运放N2的OUT1端、控制电路连接；所述运放N2的VCC端、电阻R20的另一端与电源正极VDD连接；所述电阻R21的另一端与电容C5的一端、运放N2的IN2-端连接；所述的电容C5的另一端与电阻R22的一端连接；所述电阻R22的另一端与运放N2的OUT2端、控制电路连接；所述运放N2的IN2+端与电阻R11的另一端连接。
4.根据权利要求3所述的单相高频谐波产生装置，其特征在于：所述运放N2的型号为LM358。
5.根据权利要求3所述的单相高频谐波产生装置，其特征在于：所述的控制电路包括电阻R23、电阻R24、电阻R25，光耦E1，二极管D10、D11，电解电容C14，电容C6、C7，开关电源驱动芯片N1；所述二极管D10的阳极、二极管D11的阳极分别与运放N2的OUT2端和OUT1端连接；所述二极管D10的阴极、二极管D11的阴极均与电阻R23的一端连接；所述电阻R23的另一端与光耦E1的输入端正极连接；所述光耦E1的输入端负极与公共接地端连接；所述光耦E1的输出端正极与电阻R24的一端、电解电容C14的正极、开关电源驱动芯片N1的COMP脚连接；所述光耦E1的输出端负极、电阻R24的另一端、电解电容C14的负极、开关电源驱动芯片N1的VFB脚和GND脚、电容C7的一端均与公共接地端连接；所述开关电源驱动芯片N1的ISENCE脚与电容C6的一端、电阻R3的另一端连接，所述电容C6的另一端与电容C7的另一端、电阻R25的一端、开关电源驱动芯片N1的RT/CT脚连接；所述电阻R25的另一端与开关电源驱动芯片N1的VREF脚连接；所述开关电源驱动芯片N1的VCC脚与电阻R7的一端连接，所述开关电源驱动芯片N1的OUT脚与电阻R1的另一端连接。
6.根据权利要求5所述的单相高频谐波产生装置，其特征在于：所述开关电源驱动芯片N1的型号为KA3842A。
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