CN107861035A - 熔断器性能检测装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种熔断器性能检测装置与方法，涉及熔断器领域。该熔断器性能检测装置包括采样电阻、示波器、可编程电子负载以及电容器，采样电阻、可编程电子负载依次串联，示波器与采样电阻并联，电容器与可编程电子负载并联。该熔断器性能检测装置实现了即使在单脉冲持续时间小于5ms时，也可以进行精确脉冲试验，适合进行方波脉冲试验，另外，操作人员或装置可以依据示波器的波形调整电容值，以避免因电容放电效应而产生样品意外损伤，从而产品性能分析十分精确。

Description

熔断器性能检测装置与方法

技术领域

本发明涉及熔断器领域，具体而言，涉及一种熔断器性能检测装置与方法。

背景技术

熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。在熔断器正式接入电路之前，需要对熔断器的性能进行测试。

现有技术中，对熔断器单脉冲持续时间高于20ms时，主要使用直流程控电源进行试验，但单脉冲持续时间小于5ms时，无法使用直流程控电源进行精确脉冲试验，而市面上常用的脉冲电源只适合进行尖峰脉冲试验，不适合进行方波脉冲试验，并且在使用脉冲试验装置进行小型快速熔断器试验时，易因电容放电效应而产生样品意外损伤，对产品性能分析产生误判。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熔断器性能检测装置与方法，其旨在改善上述的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种熔断器性能检测装置，所述熔断器性能检测装置包括采样电阻、示波器、可编程电子负载以及电容器，所述采样电阻、所述可编程电子负载依次串联，所述示波器与所述采样电阻并联，所述电容器与所述可编程电子负载并联，所述采样电阻用于对流过直流电阻的脉冲波形进行脉冲采样，所述示波器用于对采样得到的脉冲波形进行显示，所述可编程电子负载用于依据预设定的频率执行开启/关闭的操作，并记录脉冲的次数。

进一步地，所述熔断器性能检测装置还包括等阻负载、第一开关、第二开关，所述第一开关与一待测熔断器及所述采样电阻依次串联，所述等阻负载用于与所述待测熔断器并联，所述第二开关与所述等阻负载串联，且所述第二开关与所述第一开关并联，且所述等阻负载与所述待测熔断器的阻值相同。

进一步地，所述熔断器性能检测装置还包括第三开关，所述第三开关与所述第一开关并联。

进一步地，所述熔断器性能检测装置还包括直流稳压电源，所述直流稳压电源的正极与所述第一开关电连接，所述直流稳压电源的负极与所述可编程电子负载电连接。

进一步地，所述熔断器性能检测装置还包括控制器，所述控制器分别与所述可编程电子负载、所述示波器、所述电容器电连接，所述控制器用于获得检测指令，并在获得检测指令后控制所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启/关闭并记录脉冲的次数的操作，接收所述示波器传输的采样得到的脉冲波形，依据所述脉冲波形调节所述电容器的容值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％，在待测熔断器失效时，依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种熔断器性能检测方法，应用于上述的熔断器性能检测装置，所述熔断器性能检测方法包括：

利用所述控制器获得检测指令，控制所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启/关闭并记录脉冲的次数的操作；

接收所述示波器传输的采样得到的脉冲波形，依据所述脉冲波形调节所述电容器的容值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％；

在待测熔断器失效时，依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值。

进一步地，所述熔断器性能检测装置还包括等阻负载、第一开关、第二开关以及第三开关，所述第一开关与一待测熔断器及所述采样电阻依次串联，所述等阻负载用于与所述待测熔断器并联，所述第二开关与所述等阻负载串联，且所述第二开关与所述第一开关并联，且所述等阻负载与所述待测熔断器的阻值相同，所述第三开关与所述第一开关并联，所述利用所述控制器获得检测指令，控制第一开关开启以及所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启/关闭并记录脉冲的次数的操作的步骤之后，所述熔断器性能检测方法还包括：

控制所述第二开关闭合；

在接收所述示波器传输的采样得到的脉冲波形，依据所述脉冲波形调节所述电容器的容值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％的步骤之后，所述熔断器性能检测方法还包括：

控制所述第二开关断开以及所述第一开关、第三开关闭合，判断所述可编程电子负载传输的脉冲次数是否大于或等于1，如果是，则控制所述第三开关断开。

进一步地，所述熔断器性能检测装置还包括第一开关，所述第一开关与一待测熔断器及所述采样电阻依次串联，所述熔断器性能检测方法还包括：在控制所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启/关闭并记录脉冲的次数的操作的同时控制所述第一开关闭合。

进一步地，流过所述采样电阻的单次脉冲持续时间大于等于100μs。

进一步地，所述电流的单次脉冲的参数为强度0.1A～100A、持续时间100μs～500ms、周期1s～60s。

本发明提供的熔断器性能检测装置与方法的有益效果是：即使在单脉冲持续时间小于5ms时，也可以进行精确脉冲试验，适合进行方波脉冲试验，另外，操作人员或装置可以依据示波器的波形调整电容值，以避免因电容放电效应而产生样品意外损伤，从而产品性能分析十分精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的熔断器性能检测装置的电路连接框图；

图2为本发明第二实施例提供的熔断器性能检测装置的电路连接框图；

图3为本发明第三实施例提供的熔断器性能检测装置的电路连接框图；

图4为本发明第四实施例提供的熔断器性能检测方法的流程图；

图5为本发明第五实施例提供的熔断器性能检测方法的流程图。

图标：101-采样电阻；102-示波器；103-可编程电子负载；104-电容器；105-等阻负载；106-第一开关；107-第二开关；108-待测熔断器；109-第三开关；110-直流稳压电源；111-控制器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参阅图1，本发明实施例提供了一种熔断器性能检测装置，熔断器性能检测装置包括采样电阻101、示波器102、可编程电子负载103以及电容器104，采样电阻101、可编程电子负载103依次串联。电容用于消除瞬时浪涌电流尖峰，示波器102与采样电阻101并联，电容器104与可编程电子负载103并联，采样电阻101用于对流过直流电阻的脉冲波形进行脉冲采样。

其中，在对可编程电子负载103进行预先设置时，可以将电流上升速率设置为该可编程电子负载103最大设置权限，并设置脉冲目标电流值以及脉冲目标电流值的持续时间。将电流下降速率设置为该可编程电子负载103最大权限，下降的下限电流值为0，且设置二次脉冲间隔时间。将脉冲总次数或设置脉冲次数为可编程电子负载103最大设置权限。

示波器102用于对采样得到的脉冲波形进行显示，可编程电子负载103用于依据预设定的频率执行开启/关闭的操作，并记录脉冲的次数。在熔断器失效时，将依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值。

第二实施例

如图2所示，在基于第一实施例提供的熔断器性能检测装置的结构的基础上，该熔断器性能检测装置还包括等阻负载105、第一开关106、第二开关107以及直流稳压电源110。第一开关106与一待测熔断器108及采样电阻101依次串联，等阻负载105用于与待测熔断器108并联，第二开关107与等阻负载105串联，且第二开关107与第一开关106并联，且等阻负载105与待测熔断器108的阻值相同。直流稳压电源110的正极与第一开关106电连接，直流稳压电源110的负极与可编程电子负载103电连接。

其中，直流稳压电源110起功率输出作用，提供满足要求的直流电压与直流电流，且直流稳压电源110输出的电压高于整个线路的最大线路电阻与预设定脉冲目标电流值的乘积，直流稳压电源110输出的电流高于预设定的脉冲目标电流值。

熔断器性能检测装置还包括第三开关109，第三开关109与第一开关106并联。

该熔断器性能检测装置的工作流程为：首先闭合第二开关107，此时直流稳压电源110输出电流，此时等阻负载105与整个回路导通，开启可编程电子负载103以及示波器102，此时示波器102获取采样电阻101采集到的电流脉冲波形，操作人员依据采样得到的电流脉冲波形调节电容的大小，以使单次脉冲的过冲不超过预设定的脉冲目标电流值的5％，利用等阻负载105代替熔断器对电容的容量进行调节，可以避免熔断器受到电流脉冲高峰的冲击，从而保护了熔断器的有效性。关闭可编程电子负载103及第二开关107，闭合第一开关106与第三开关109，此时第三开关109将熔断器短路，然后再开启可编程电子负载103，观察在可编程电子负载103(可编程电子负载103包含显示屏)当前显示的脉冲次数值，当显示的脉冲次数值变化1时，断开第三开关109，利用第三开关109将熔断器短路，可以避免断器受到首先电流脉冲高峰的冲击，从而进一步地保护了熔断器的有效性，此时进行脉冲试验，同时记录此时脉冲次数值，在熔断器失效时，将依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数再减去1从而获得耐受脉冲性能值。其中，本实施例中，流过采样电阻101的单次脉冲持续时间大于等于100μs，电流的单次脉冲的参数为强度0.1A～100A、持续时间100μs～500ms、周期1s～60s。例如，电流的单次脉冲的参数为强度3A、持续时间100μs、周期2s。测试精度高。

第三实施例

如图3所示，在实施例二提供的熔断器性能检测装置的结构基础上，该熔断器性能检测装置还包括控制器111，控制器111分别与可编程电子负载103、示波器102、电容器104电连接，控制器111用于获得检测指令，并在获得检测指令后控制可编程电子负载103依据预设定的频率执行开启/关闭并记录脉冲的次数的操作，接收示波器102传输的采样得到的脉冲波形，依据脉冲波形调节电容器104的阻值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％，控制器111可以检测待测熔断器108是否失效，在待测熔断器108失效时，控制器111或依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值，从而实现了自动化控制无需人工进行操作。

第四实施例

如图4所示，本发明实施例还提供了一种熔断器性能检测方法，应用于实施例一所述的熔断器性能检测装置，需要说明的是，本实施例所提供的熔断器性能检测方法，其基本原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。熔断器性能检测方法包括：

步骤S401：利用控制器111获得检测指令。

步骤S402：控制可编程电子负载103依据预设定的频率执行开启并记录脉冲的次数的操作。

步骤S403：接收示波器102传输的采样得到的脉冲波形，依据脉冲波形调节电容器104的阻值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％。

步骤S404：在待测熔断器108失效时，依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值。

第五实施例

如图5所示，本发明实施例还提供了一种熔断器性能检测方法，应用于实施例三所述的熔断器性能检测装置，需要说明的是，本实施例所提供的熔断器性能检测方法，其基本原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。熔断器性能检测方法包括：

步骤S501：利用控制器111获得检测指令。

步骤S502：控制第二开关107闭合。

步骤S503：控制可编程电子负载103依据预设定的频率执行开启并记录脉冲的次数的操作以及第一开关106闭合。

步骤S504：控制第二开关107断开以及第一开关106、第三开关109闭合。

步骤S505：判断可编程电子负载103传输的脉冲次数是否大于或等于1，如果是，则执行步骤S506。

步骤S506：控制第三开关109断开。

步骤S507：接收示波器102传输的采样得到的脉冲波形，依据脉冲波形调节电容器104的阻值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％。

步骤S508：在待测熔断器108失效时，依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值。

其中，本实施例中，流过采样电阻101的单次脉冲持续时间大于等于100μs，电流的单次脉冲的参数为强度3A、持续时间100μs、周期2s。

综上所述，本发明提供的熔断器性能检测装置与方法，即使在单脉冲持续时间小于5ms时，也可以进行精确脉冲试验，适合进行方波脉冲试验，另外，操作人员或装置可以依据示波器的波形调整电容值，以避免因电容放电效应而产生样品意外损伤，从而产品性能分析十分精确。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种熔断器性能检测装置，其特征在于，所述熔断器性能检测装置包括采样电阻、示波器、可编程电子负载以及电容器，所述采样电阻、所述可编程电子负载依次串联，所述示波器与所述采样电阻并联，所述电容器与所述可编程电子负载并联，所述采样电阻用于对流过直流电阻的脉冲波形进行脉冲采样，所述示波器用于对采样得到的脉冲波形进行显示，所述可编程电子负载用于依据预设定的频率执行开启/关闭的操作，并记录脉冲的次数。

2.根据权利要求1所述的熔断器性能检测装置，其特征在于，所述熔断器性能检测装置还包括等阻负载、第一开关、第二开关，所述第一开关与一待测熔断器及所述采样电阻依次串联，所述等阻负载用于与所述待测熔断器并联，所述第二开关与所述等阻负载串联，且所述第二开关与所述第一开关并联，且所述等阻负载与所述待测熔断器的阻值相同。

3.根据权利要求2所述的熔断器性能检测装置，其特征在于，所述熔断器性能检测装置还包括第三开关，所述第三开关与所述第一开关并联。

4.根据权利要求2所述的熔断器性能检测装置，其特征在于，所述熔断器性能检测装置还包括直流稳压电源，所述直流稳压电源的正极与所述第一开关电连接，所述直流稳压电源的负极与所述可编程电子负载电连接。

5.根据权利要求1所述的熔断器性能检测装置，其特征在于，所述熔断器性能检测装置还包括控制器，所述控制器分别与所述可编程电子负载、所述示波器、所述电容器电连接，所述控制器用于获得检测指令，并在获得检测指令后控制所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启/关闭并记录脉冲的次数的操作，接收所述示波器传输的采样得到的脉冲波形，依据所述脉冲波形调节所述电容器的容值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％，在待测熔断器失效时，依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值。

6.一种熔断器性能检测方法，其特征在于，应用于权利要求5所述的熔断器性能检测装置，所述熔断器性能检测方法包括：

利用所述控制器获得检测指令，控制所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启并记录脉冲的次数的操作；

接收所述示波器传输的采样得到的脉冲波形，依据所述脉冲波形调节所述电容器的容值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％；

在待测熔断器失效时，依据预存储的脉冲总次数减去记录的脉冲次数从而获得耐受脉冲性能值。

7.根据权利要求6所述的熔断器性能检测方法，其特征在于，所述熔断器性能检测装置还包括等阻负载、第一开关、第二开关以及第三开关，所述第一开关与一待测熔断器及所述采样电阻依次串联，所述等阻负载用于与所述待测熔断器并联，所述第二开关与所述等阻负载串联，且所述第二开关与所述第一开关并联，且所述等阻负载与所述待测熔断器的阻值相同，所述第三开关与所述第一开关并联，所述利用所述控制器获得检测指令，控制第一开关开启以及所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启并记录脉冲的次数的操作的步骤之后，所述熔断器性能检测方法还包括：

控制所述第二开关闭合；

在接收所述示波器传输的采样得到的脉冲波形，依据所述脉冲波形调节所述电容器的容值，以使单次脉冲的过冲不超过预设定目标电流值的5％的步骤之后，所述熔断器性能检测方法还包括：

控制所述第二开关断开以及所述第一开关、第三开关闭合，判断所述可编程电子负载传输的脉冲次数是否大于或等于1，如果是，则控制所述第三开关断开。

8.根据权利要求6所述的熔断器性能检测方法，其特征在于，所述熔断器性能检测装置还包括第一开关，所述第一开关与一待测熔断器及所述采样电阻依次串联，所述熔断器性能检测方法还包括：在控制所述可编程电子负载依据预设定的频率执行开启/关闭并记录脉冲的次数的操作的同时控制所述第一开关闭合。

9.根据权利要求6所述的熔断器性能检测方法，其特征在于，流过所述采样电阻的单次脉冲持续时间大于等于100μs。

10.根据权利要求9所述的熔断器性能检测方法，其特征在于，所述电流的单次脉冲的参数为强度0.1A～100A、持续时间100μs～500ms、周期1s～60s。