CN1862276A - 冲击电流发生器 - Google Patents

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CN1862276A CN 200610027627 CN200610027627A CN1862276A CN 1862276 A CN1862276 A CN 1862276A CN 200610027627 CN200610027627 CN 200610027627 CN 200610027627 A CN200610027627 A CN 200610027627A CN 1862276 A CN1862276 A CN 1862276A
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阎晓斌
王丽萍
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Abstract

本发明涉及一种冲击电流发生器，包括电源，控制板，高压产生，波形产生，极性切换/电容放电保护，按键板与数码管显示，电流表，其特征在于：所述的电源，为四路输出，分别供给各电路；所述的控制板，是以单片机为核心；所述的高压产生，由调压器、高压变压器、整流桥组成；所述的波形产生，包括主放电电容、放电电阻和电感；所述的极性切换/电容放电保护，包括2个继电器和1个继电器；所述的按键板与数码管显示，按键板与控制板分离，数码管显示采用的数码管；所述的电流表，选用的数字电流表；电源为四路输出，分别供电给各电路；控制板分别去控制高压产生、波形产生、极性切换/电容放电保护；控制板与按键板与数码管显示、数字电流表互连。

Description

冲击电流发生器
技术领域
本发明涉及用于低压电器中断路器等相关产品的冲击电流测试的冲击电流发生器，属于低压电器试验技术领域。
背景技术
低压电器中断路器等相关产品有一项试验为冲击电流测试，作该项试验时要有冲击电流发生器，该仪器能够产生8/20us、幅值为0.5～5KA的短路输出电流。
现有的冲击电流发生器，采用的表盘设定和指针指示。从功能上用手动切换极性方式；冲击电流发生器主回路的放电开关通常使用的真空接触器；仪器内部的放电保护回路和极性切换部分通常直接安装在放电电容两端的方式；仪器内部主回路中的极性切换部分采用高压继电器。
因此，有必要改进该仪器来满足低压电器试验的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于冲击电流测试的冲击电流发生器，该发生器的基本特性符合IEC61000-4-5标准的要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：它的硬件结构包括电源，控制板，高压产生，波形产生，极性切换/电容放电保护，按键板与数码管显示，数字电流表。
电源为四路输出，分别供电给各电路；控制板分别去控制高压产生、波形产生、极性切换/电容放电保护；控制板与按键板与数码管显示、数字电流表互连。
本发明的有益效果：采用本发明的技术方案的发生器，除了符合IEC61000-4-5标准的要求外，还具有先进、准确、实用的特点，会产生一定的经济效益。
以下给合附图及一个较隹的实施例对本发明作比较详细的说明。
附图说明
图1为本发明的冲击电流测试的冲击电流发生器原理框图；
图2为本发明的冲击电流测试的冲击电流发生器原理图；
图3为本发明的冲击电流测试的冲击电流发生器输出波形图。
具体实施方式
以下是一个实施例。
参照图1，这是本发明的冲击电流测试的冲击电流发生器原理框图。
如图所示，它的硬件结构包括电源1、控制板2、高压产生3、波形产生4、极性切换/电容放电保护5、按键板6与数码管显示7、数字电流表8。
电源1为四路输出，分别供电给各电路；控制板2分别去控制高压产生3、波形产生4、极性切换/电容放电保护5；控制板2与按键板6与数码管显示7、数字电流表8互连。
参照图2，这是本发明的冲击电流发生器原理图
220V经过电源滤波器成为5V、±12V、24V电源，分别供给各电路；高压电源由调压器(0～250VAC)、高压变压器(220V～3600VAC 200w)、四个2CGL 7.5千V高压二极管整流桥、六个50W14K大功率电阻组成。调压变压器受继电器RL1控制，高压变压器受继电器RL2控制。流经高压电源限流电阻的最大电流为3500/84000＝42mA，限流电阻的最大散耗功率为147W；波形产生，其主放电电容为6KV 20uf、放电电阻使用两个100W 50Ω的电阻、内阻使用1个100W 0.5Ω的电阻，电感为4uH，放电开关为1个水银接触器100NO-24DH-6A；输出短路电流可达5KA；单次循环次数可设定为00～99；间隔时间可设定为00～99s；输出总次数可设定为1～9999。
仪器主回路的放电开关选用了水银接触器；极性切换/电容放电保护电路，极性切换板上使回2个841继电器和1个JPK-2继电器。
放电保护回路和极性切换部分都是安装在充电电阻的中间，因此一半的充电电阻同时也可以用作放电电阻，节省了元器件；
极性切换是使用2个841继电器通过交换电容的充电极性完成的。具有自动切换极性的功能，并且可以根据数码管设定值实现多次极性交替自动切换，电容放电保护使用1个JPK-2与3个14K、50W的黄铝壳电阻；
数字电流表采样从调压器输出两端至PCB1经控制板上的整流、跟随功能后输出到电流表头上；
按键板与数码管显示电路，控制板以ATMEL的89C51单片机为核心，在控制板的电源输入端设有滤波电路。在芯片的Vcc端，通过一个电解电容和一个瓷片电容就近接地，保证芯片供电稳定。单片机I/O口通过光耦隔离，经过三极管放大驱动相应的继电器，单片机的5V地与12V和24V地完全隔离，避免干扰通过地线引入单片机。其中驱动12V继电器的三极管为2383，驱动JPK-23的三极管为D880。考虑到SCG-8250的控制信号均不是高频信号，因此从控制板上出来的所有驱动信号在输出端口JP102处均串有六孔磁珠。将控制板和按键板分离。显示方面使用8个共阴极数码管，配合8片74LS164芯片，实现数码管静态显示。74LS164是8位移位寄存器，与单片机采用串型通讯方式，采用四行LED数码管和相应按键，分别用于显示和设定单次循环次数、间隔时间和输出总次数。
参照图3，这是本发明的冲击电流发生器输出波形图。
其电流波形如图所示，充电电阻：84KΩ±10％，放电电阻：0.5Ω±10％，短路输出电流：05～5KA，其中T1＝1.25×T＝8μS±20％，T2＝20μS±20％。
虽然本发明已参照上述的实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员，应当认识到以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述的实施例的变化、变形都将落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1、一种用于冲击电流测试验的冲击电流发生器，包括包括电源(1)，控制板(2)，高压产生(3)，波形产生(4)，极性切换/电容放电保护(5)，按键板(6)与数码管显示(7)，电流表(8)，其特征在于：所述的电源(1)，为四路输出，分别供给各电路；所述的控制板(2)，是以ATMEL的89C51单片机为核心；所述的高压产生(3)，由调压器、高压变压器、整流桥；所述的波形产生(4)，包括主放电电容、放电电阻和电感；所述的极性切换/电容放电保护(5)，包括2个继电器和1个继电器；所述的按键板(6)与数码管显示(7)，按键板与控制板分离，数码管显示采用的数码管；所述的电流表(8)，选用的数字电流表；
电源为四路输出，分别供电给各电路；控制板分别去控制高压产生、波形产生、极性切换/电容放电保护；控制板与按键板与数码管显示、数字电流表互连。
2、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的电源，为四路输出，由220V经过电源滤波器成为5V、±12V、24V电源，分别供给各电路。
3、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的控制板，其核心是ATMEL的89C51单片机，单片机的5V地与12V和24V地完全隔离，在芯片的Vcc端，通过一个电解电容和一个瓷片电容就近接地，保证芯片供电稳定。
4、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的高压产生，由调压器0～250V AC、高压变压器220V～3600V AC 200w、四个2CGL 7.5千V高压二极管整流桥、六个50W14K大功率电阻组成。
5、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的高压产生，其调压变压器受继电器RL1控制，高压变压器受继电器RL2控制。
6、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的波形产生，其主放电电容为6KV20uf、放电电阻使用两个100W 50的电阻、内阻使用1个100W 0.5的电阻，电感为4uH，放电开关为1个水银接触器100NO-24DH-6A；输出短路电流可达5KA。
7、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的极性切换/电容放电保护，极性切换板上使回2个841继电器和1个JPK-2继电器，放电保护回路和极性切换部分都是安装在充电电阻的中间，因此一半的充电电阻同时也可以用作放电电阻。
8、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的按键板与数码管显示，显示方面使用8个共阴极数码管，配合8片74LS164芯片，实现数码管静态显示，74LS164是8位移位寄存器，与单片机采用串型通讯方式，采用四行LED数码管和相应按键。
9、如权利要求1所述的冲击电流发生器，其特征在于：所述的电流表，采用的数字电流表，采样从调压器输出两端至PCB1经控制板上的整流、跟随功能后输出到电流表头上。
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