CN202285026U - 一种电压跌落发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电压跌落发生器，包括自动调压模块，瞬时采样模块，电子开关，滤波电路，中央处理单元，控制电路和按键显示模块。本实用新型通过内置的瞬时电流采样电路可直接测试被测负载的峰值冲击电流，并通过控制电路对电子开关和自动调压模块进行控制，可实现电压暂降与短时中断的不间断连续测试，以及短时中断时高阻、低阻输出测试。本实用新型具有功能齐全，集成度高，操作简单，直观等特点。

Description

一种电压跌落发生器

【技术领域】

本实用新型涉及电磁兼容性(EMC)测试领域，尤其涉及一种电压跌落发生器。 

【背景技术】

用电设备(EUT)在实际使用过程中，一旦受到电压跌落、短时中断的冲击，很可能会造成使用过程的中断、敏感设备的损坏、停工、废品以及生产能力的浪费。因此用电设备(EUT)的抗电压跌落、短时中断能力是评价其性能的重要指标。对该指标的评价通常是用电压跌落发生器按照规定的要求，对EUT施加相应等级的电压跌落或者短时中断，然后考察EUT的工作状态是否正常来实现的。 

峰值冲击电流是用电设备(EUT)的重要参数，其测量涉及交流相位开关及峰值测量技术，较为复杂。目前的电压跌落发生器虽已内置交流相位开关，但并不具备峰值测量技术，因此，还不能直接测量用电设备(EUT)的峰值冲击电流。 

同时，现有的电压跌落发生器在对用电设备(EUT)进行电压跌落试验时，只模拟了一次不同等级的电压跌落或短时中断，不能进行电压跌落与短时中断的不间断连续测试，也不能实现断路(高阻)、短路(低阻)模式的短时中断试验。但在实际运行过程中，用电设备(EUT)在某些情况下是会受到电压暂降与短时中断的连续冲击，以及高阻或低阻模式的短时中断冲击的。现有技术不能全面测试EUT的抗电压跌落和短时中断干扰的性能。 

【实用新型内容】

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型旨在提供一种可测量用电设备(EUT)峰值冲击电流，并可实现电压跌落与短时中断的不间断连续测试以及高阻和低阻模式的短时中断冲击测试的电压跌落发生器，并且操作方便，直观。 

本实用新型是通过以下技术方案实现上述技术目标的。 

一种电压跌落发生器，包括供电电源、自动调压模块、电压采样电路、电子开关、中央处理单元和输出端，其特征在于，还包括瞬时采样模块，所述的瞬时采样模块包括瞬时电压采样电路和瞬时电流采样电路；瞬时电压采样电路并联在电压跌落发生器的输出端，瞬时电流采样电路串联在电压跌落发生器的输出端。 

在本实用新型中，通过控制自动调压模块及电子开关，输出不同等级的电压或短时中断。瞬时采样模块同步采集输出信号，不仅能够实时测量并显示出电压跌落或短时中断的波形，而且，被测试品在设定的相位下如90°和270°相位开始供电时，利用内置的瞬时电流采样电路，可直接测量被测负载的峰值冲击电流。 

本实用新型可以通过以下技术特征作进一步的限定和完善： 

上述的电压跌落发生器，在电子开关与中央处理单元之间设置控制电路，实现二次跌落及短时中断时高阻、低阻输出，二次跌落指在电压跌落的实施过程中切换到短时中断状态。在对用电设备(EUT)进行不同等级的电压跌落试验时，利用中央处理单元和控制电路，循环控制自动调压模块和电子开关给用电设备施加二次跌落(短时中断)，可实现电压暂降与短时中断的不间断连续测试；对用电设备(EUT)进行短时中断测试时，利用中央处理单元和控制电路，控制自动调压模块及电子开关，使输出断路或者短路，从而实现高阻或低阻输出测试，功能更加完善。 

上述的电压跌落发生器，包括按键显示模块，所述的按键显示模块包括用于显示输出波形的液晶显示屏，所述的按键显示模块与中央处理单元相连。所述的按键显示模块除了能设置并显示各种电参数外，还能实时显示电压、电流输出波形，操作简单，直观；为了提高输出波形的瞬态性能，本实用新型在电子开关与瞬时采样模块之间设置了滤波电路，通过滤波电路，可减缓因电子开关切换带来的瞬态变化，使瞬变过程的电压波形更加平滑，完全符合电压跌落相关标准的要求。 

上述的电压跌落发生器，在自动调压模块与滤波电路之间设置电子开关，所述的电子开关包括两个快速电子开关，并设置在一个由屏蔽隔离板组成的隔离腔内。所述的电子开关为IGBT或者MOSFET，开关速度快，易驱动，并且设置在一隔离腔内，可减少外电路的干扰，有利于提高电压跌落发生器的可靠性。 

上述的电压跌落发生器，还包括一个控制开关，所述的控制开关并联在电压跌落发生器的输出端，并与控制电路相连。直流供电情况下，在对用电设备(EUT)进行短时中断试验时，利用控制电路断开两个快速电子开关，闭合控制开关可实现直流信号源的低阻输出。所述的控制开关由一个小电阻和一个开关组成，小电阻与开关串联。 

上述的电压跌落发生器，还包括一个输入外部触发信号并控制电子开关的同步触发电路，所述的同步触发电路与电子开关和控制开关相连。利用同步触发电路，同步输入触发信号对电子开关进行循环控制，给用电设备实施电压跌落或短时中断的测试，包括施加二次跌落(短时中断)，实现电压暂降与短时中断的不间断连续测试；也可同步输入触发信号对控制开关进行控制，实现直流信号源的低阻输出测试；同时，所述的同步触发电路在跌落电压输出时还可以同步输出一个触发信号，可以作为外部设备的同步信号。 

本实用新型的有益效果：内置瞬时电流采样模块，可直接检测用电设备的峰值冲击电流；在中央处理单元与电子开关之间设置控制电路，实现电压暂降与短时中断的不间断连续测试 以及短时中断时高阻、低阻的选择输出测试，功能完善；增设滤波电路，提高了输出波形瞬态性能，并有液晶显示屏实时显示，直观，便于分析。 

【附图说明】

附图1为本实用新型的电压跌落发生器的原理框图 

附图2为本实用新型的电压跌落发生器的主电路图 

【具体实施方式】

实施例1 

电压跌落发生器的原理框图如附图1所示，包括供电电源1，自动调压模块2，电压采样电路3，电子开关4，滤波电路5，瞬时采样模块6，控制电路7，中央处理单元8，按键显示模块9，同步触发电路10，控制开关14以及输出端13。供电电源1与自动调压模块2的输入端相连，电压采样电路3并联在自动调压模块2的输出端，电子开关4连接在自动调压模块2与滤波电路5之间，滤波电路5的输出端与瞬时采样模块6的输入端相连，瞬时采样模块6的输出端与电压跌落发生器的输出端13相连，控制开关14与同步触发电路10和控制电路7相连，且并联在电压跌落发生器的输出端13。 

在本实施例中，交流供电情况下，中央处理单元8通过控制电路7对电子开关4进行控制，使自动调压模块2输出不同等级的跌落电压或短时中断，自动调压模块2的输出信号经过电子开关4和滤波电路5后由瞬时采样模块6实时采集并反馈给中央处理单元8，经分析处理后由显示屏显示出来。除了利用控制电路7对电子开关4进行控制实施电压跌落或短时中断测试外，本实用新型还设置了同步触发电路10，利用同步触发电路10输入一个同步触发信号，也可以对电子开关4进行控制，从而实施电压跌落或短时中断测试；在直流供电情况下，利用控制电路7或者同步触发电路10对控制开关14进行控制，可实现直流信号源的高阻、低阻输出。 

电压跌落发生器的主电路图如附图2所示，包括供电电源1，自动调压模块2，电压采样电路3，电子开关4，滤波电路5，瞬时电压采样电路6-1，瞬时电流采样电路6-2，控制开关14和输出端13，所述的电压采样电路3包括电压采样电路V1和电压采样电路V2，所述的电子开关包括快速电子开关S1和S2。供电电源1的输出端直接与自动调压模块2输入端相连；电压采样电路V1并联在自动调压模块2的输出端OUT1和OUT3，电压采样电路V2并联在自动调压模块2的输出端OUT2和OUT3；自动调压模块2的输出端OUT1与快速电子开关S1一端相连；自动调压模块2输出端OUT2与快速电子开关S2一端相连；自动调压模块2输出端OUT3与输出端13的OUT2端相连；快速电子开关S1和S2的另一端与滤波 电路5的输入端相连，滤波电路5的输出端与输出端13的OUT1端相连；瞬时电压采样电路6-1并联在电压跌落发生器的输出端13，瞬时电流采样电路6-2串联在电压跌落发生器的输出端13的一端，控制开关S3并联在电压跌落发生器的输出端，电压跌落发生器的输出端13与用电设备(EUT)相连。 

在本实施例中，交流供电情况下，S1、S2、S3处于断开状态，控制自动调压模块2输出端OUT2和OUT3之间的电压到试验电压，控制开关S1、S2，实施电压跌落及短时中断测试，瞬时电压采样电路6-1和瞬时电流采样电路6-2同步采集经滤波电路5后的自动调压模块2的输出信号。当试品在在90°和270°相位起始供电时，瞬时电流采样电路6-2可测量出被测负载的峰值冲击电流；在进行电压跌落试验时，利用控制电路7循环控制电子开关4对用电设备实施二次跌落(短时中断)，即可实现电压跌落与短时中断的不间断连续切换模拟试验；仪器处于短时中断试验时，同时断开S1，S2和S3，使输出处于断路状态，即高阻状态，可实现高阻输出模拟试验；断开S1和S3，闭合S2，使自动调压模块OUT2、OUT3间的电压接近为零，并使OUT2、OUT3间处于短路状态，即低阻状态，可实现低阻输出模拟试验；直流供电情况下，仪器处于短时中断试验时，断开S1，S2，闭合S3可实现直流信号源的低阻输出模拟试验；同时断开S1，S2和S3，使输出处于断路状态，即高阻状态，可实现高阻输出模拟试验。 

Claims (10)

1.一种电压跌落发生器，包括供电电源(1)、自动调压模块(2)、电压采样电路(3)、电子开关(4)、中央处理单元(8)和输出端(13)，其特征在于，还包括瞬时采样模块(6)，所述的瞬时采样模块(6)包括瞬时电压采样电路(6-1)和瞬时电流采样电路(6-2)；瞬时电压采样电路(6-1)并联在电压跌落发生器的输出端，瞬时电流采样电路(6-2)串联在电压跌落发生器的输出端。

2.根据权利要求1所述的电压跌落发生器，其特征在于，包括控制电子开关(4)实现二次跌落及高阻、低阻输出的控制电路(7)，所述的控制电路(7)连接在电子开关(4)与中央处理单元(8)之间。

3.根据权利要求1或2所述的电压跌落发生器，其特征在于，包括按键显示模块(9)，所述的按键显示模块(9)包括用于显示输出波形的液晶显示屏，所述的按键显示模块(9)与中央处理单元(8)相连 。

4.根据权利要求1或2所述的电压跌落发生器，其特征在于，包括滤波电路(5)，所述的滤波电路(5)连接在电子开关(4)与瞬时采样模块(6)之间。

5.根据权利要求4所述的电压跌落发生器，其特征在于，所述的电子开关(4)连接在自动调压模块(2)输出端与滤波电路(5)输入端之间。

6.根据权利要求5所述的电压跌落发生器，其特征在于，所述的电子开关(4)包括两个快速电子开关，并设置在一个由屏蔽隔离板组成的隔离腔内。

7.根据权利要求2所述的电压跌落发生器，其特征在于，包括一个控制开关(14)，所述的控制开关(14)并联在电压跌落发生器的输出端，并与控制电路(7)相连。

8.根据权利要求7所述的电压跌落发生器，其特征在于，所述的控制开关(14)由一个小电阻和一个开关组成，小电阻与开关串联。

9.根据权利要求1或2所述的电压跌落发生器，其特征在于，包括输入外部触发信号并控制电子开关(4)的同步触发电路(10)，所述的同步触发电路(10)与电子开关(4)和控制开关(14)相连。

10.根据权利要求9所述的电压跌落发生器，其特征在于，所述的同步触发电路(10)是可以同步输出触发信号的触发电路。 

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