CN208820680U - 一种上电抗冲击装置以及直流高压发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种上电抗冲击装置以及直流高压发生器，上电抗冲击装置位于总电源与接入设备之间，包括上电控制开关、第一继电器以及抗冲击模块，上电控制开关的第一引脚与工作电源正极连接，上电控制开关的第二引脚与接地端连接，上电控制开关的第三引脚与第一继电器的线圈的一端连接，第一继电器的线圈的另一端与接地端连接，第一继电器的常开触点连接接入设备以及抗冲击模块，抗冲击模块与总电源连接，上电控制开关用于控制第三引脚与第一引脚连接或与第二引脚连接。本实用新型能够便捷地将抗冲击模块接入到总电源以及设备间，整个过程只需按下上电控制开关，则可由继电器自动将抗冲击模块接入，减少了很多不必要的操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种上电抗冲击装置以及直流高压发生器。
背景技术
直流高压发生器又被称为直流发生器、高压发生器、高压直流发生器、便携式直流高压发生器、中频直流高压发生器、高频直流高压发生器、交直流高压发生器，采用了高频倍压电路，应用了高频脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)技术，闭环调整，采用了电压大反馈，使电压稳定度大幅度提高，使用性能卓越的大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)器件及其驱动技术，并根据电磁兼容性理论，采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施，使直流高压发生器实现了高品质、便携式，并能承受额定电压放电而不损坏。
直流高压发生器一般功率较大，由于内部有大容量电容器，启动时对电网的冲击较大，而且会烧毁自身保护电路，因此需要将抗冲击模块连接在总电源与设备之间来防止上电时的冲击，但是每次需要手动将抗冲击模块串入设备和总电源，对其进行连接，十分不便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种上电抗冲击装置以及直流高压发生器，能够更加方便地将抗冲击模块与设备连接，有效防止设备上电时的冲击。
本实用新型第一方面提供一种上电抗冲击装置，所述上电抗冲击装置位于总电源与接入设备之间，包括上电控制开关、第一继电器以及抗冲击模块，所述上电控制开关的第一引脚与工作电源正极连接，所述上电控制开关的第二引脚与接地端连接，所述上电控制开关的第三引脚与所述第一继电器的线圈的一端连接，所述第一继电器的线圈的另一端与接地端连接，所述第一继电器的常开触点连接所述接入设备以及所述抗冲击模块，所述抗冲击模块与所述总电源连接，所述上电控制开关用于控制所述第三引脚与所述第一引脚连接或与所述第二引脚连接。
可选地，还包括控制电路以及第二继电器，所述上电控制开关的第四引脚与所述控制电路的输入端连接以及与所述第二继电器的线圈的一端连接，所述第二继电器的线圈的另一端与所述控制电路的输出端连接，所述控制电路用于控制所述第二继电器的吸合，所述第二继电器的常开触点连接所述第一继电器的常开触点以及所述总电源，所述抗冲击模块与所述第二继电器的常开触点并联，所述上电控制开关用于控制所述第四引脚与所述第一引脚连接或与所述第二引脚连接。
可选地，所述控制电路包括第一电阻、第一三极管以及第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述上电控制开关的第四引脚，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容，所述第一电容接地，所述第一三极管的基极与所述第一电阻的第二端连接，所述第一三极管的集电极与所述第二继电器的线圈连接，所述第一三极管的发射极接地。
可选地，所述控制电路还包括第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一电阻的第二端以及所述第一三极管的基极。
可选地，所述第一三极管为NPN型三极管，在所述第一三极管的基极为高电平时，所述第一三极管导通。
可选地，还包括第一二极管，所述第一二极管与所述第一继电器的线圈并联，所述第一二极管的正极与接地端连接，所述第一二极管的负极与所述上电控制开关的第三引脚连接。
可选地，还包括第二二极管，所述第二二极管与所述第二继电器的线圈并联，所述第二二极管的正极与所述控制电路的输出端连接，所述第二二极管的负极与所述上电控制开关的第四引脚连接。
可选地，所述抗冲击模块为电阻。
本实用新型第二方面提供一种直流高压发生器，包括第一方面中所述的上电抗冲击装置，所述直流高压发生器通过所述上电抗冲击装置与总电源连接。
可选地，所述上电抗冲击装置内置在所述直流高压发生器中。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的某些实施例，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示出了本实用新型所提供的一种上电抗冲击装置的连接图；
图2示出了本实用新型所提供的一种上电抗冲击装置的连接图；
图3示出了本实用新型所提供的一种上电抗冲击装置的连接图；
图4示出了本实用新型所提供的一种上电抗冲击装置的连接图；
图5示出了本实用新型提供的一种直流高压发生器的示意图。
图标：
上电抗冲击装置-10；上电控制开关-100；抗冲击模块-102；控制电路104；直流高压发生器-20。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
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。
下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
第一实施例
参阅图1，本实施例提供了一种上电抗冲击装置10，连接总电源与接入设备，装置包括上电控制开关100、继电器K1以及抗冲击模块102，上电控制开关100的引脚1与工作电源正极连接，工作电源可以为直流12V电源，上电控制开关100的引脚2与接地端连接，上电控制开关100的引脚3与继电器K1的线圈的一端连接，继电器K1的线圈的另一端与接地端连接，继电器K1的常开触点一端连接接入设备，另一端连接抗冲击模块102，抗冲击模块102与总电源连接。
上电控制开关100为一个自锁按钮，在上电控制开关100按下后，其引脚3与+12V电源导通，并可以进行自锁保持，继电器K1的线圈与引脚3连接，获得12V电压，K1线圈的另一端与接地端连接，所以继电器K1立即吸合，继电器K1的常开触点闭合，从而将抗冲击模块102连接在总电源与接入设备之间，电源从总电源流经抗冲击模块102后进入接入设备，为设备正常供电；当再次按下上电控制开关100，开关弹起，其引脚3与0V电源接通，继电器K1失电，继电器K1的常开触点断开，接入设备与总电源之间的连接被切断，从而接入设备停止工作。
上述总电源为总输入电源，一般连接市电电源，而接入设备，可以是直流高压发生器的内部电路，也可以为其他需要上电防冲击的设备的内部电路，通过该上电防冲击装置为其内部电路正常供电。
上述方案通过上电控制开关100控制继电器K1的吸合，从而控制抗冲击模块102的接入，在预先连接好该上电抗冲击装置10与总电源以及接入设备的连接线，在需要接入设备工作时，按下上电抗冲击装置10中的上电控制开关100，抗冲击模块102会被自动串入接入设备与总电源之间，防止上电冲击对接入设备造成影响，在整个过程中，仅需按下开关则能够实现接通设备的电源以及接入抗冲击模块102，方便快捷，减少了不必要的操作。
可选地，参阅图2，上电抗冲击装置10还包括控制电路104以及继电器K2，上电控制开关100的引脚4与继电器K2的线圈的一端以及控制电路104的输入端连接，继电器K2的线圈的另一端与控制电路104的输出端连接，继电器K2根据控制电路104的输出信号相应地通电或断电，继电器K2的常开触点连接继电器K1的常开触点以及总电源，抗冲击模块102与继电器K2的常开触点并联。
在上电控制开关100按下后，其引脚3和引脚4与+12V电源导通，继电器K1的线圈的一端以及继电器K2的线圈的一端与引脚3连接，获得12V电压，K1的线圈的另一端与接地端连接，所以继电器K1立即吸合，而继电器K2的线圈的另一端受控制电路104的影响，在控制电路104未输出低电平信号时，继电器K2的线圈不得电，此时设备电源从总电源输入流经抗冲击模块102进入接入设备，为接入设备正常供电；在控制电路104输出低电平信号后，继电器K2的线圈得电，继电器K2的常开触点闭合，由于抗冲击模块102与常开触点并联，抗冲击模块102在常开触点闭合后被短路，设备电源从总电源直接经过继电器K2的常开触点以及继电器K1的常开触点，进入接入设备为其供电；
当再次按下上电控制开关100，开关弹起，其引脚3和引脚4与0V电源接通，此时继电器K1和继电器K2均失电，继电器K1的常开触点以及继电器K2的常开触点断开，接入设备的电源被切断，从而停止工作。
可选地，参阅图3，控制电路104包括电阻R1、三极管Q1以及电容C1，电阻R1的第一端连接上电控制开关100的引脚4，电阻R1的第二端连接电容C1，电容C1接地，三极管Q1的基极与电阻R1的第二端连接，三极管Q1的集电极与继电器K2的线圈连接，三极管Q1的发射极接地。
在上电控制开关100按下后，电阻R1与上电控制开关100的引脚4连接，从而获得+12V电压信号，此时电容的充电需要一个时间过程，此时三极管不导通，即继电器K2不得电，在上电很短的一段时间后，电容两端的电压逐渐增加，三极管导通，控制电路104通过三极管的集电极为继电器K2输出低电平信号，继电器K2的线圈一端得到0V电压，一端得到12V电压，因此继电器K2吸合，其常开触点闭合，将抗冲击模块102短路，使总电源流经继电器K2的常开触点以及继电器K1的常开触点直接为接入设备供电。
假设电压为E的电池通过阻值为R的电阻向初值为0容值为C的电容充电，Vt为任意时刻t电容上的电压值，有t＝RC*ln[E/(E-Vt)]，若已知某时刻电容上的电压Vt，可计算出时间t，也就是说，通过对上述方案中电容的容值以及电阻的阻值进行修改，可以改变电容的充电时间的长短，从而动态调整抗冲击模块102接入电路中的时间长短，因此在实际使用时可以根据实际现场应用的设备功率的不同，对电容C1以及电阻R1进行修改，从而适应不同的场所和应用环境。
上述方案利用电容的充电特性来动态调整抗冲击模块102的接入时间，通过电容充电来控制三极管基极电压从而控制继电器K2的吸合，对于很多电力设备，例如直流高压发生器，上电冲击也就是在刚上电的几十个微秒中产生，以后就非常微弱可以忽略，因此采用电容充电的方式对抗冲击模块102进行短时间接入，避免长时间接入而引起的发热和损耗。
可选地，参阅图4，控制电路104还包括电阻R2，电阻R2连接在电阻R1的第二端以及三极管Q1的基极，三极管Q1在控制电路104中作为开关使用，在Q1的基极加入限流电阻，防止基极的电流过大。
可选地，三极管Q1为NPN型三极管，随着电容C1的充电过程，C1两端的电压逐渐增加，从而Q1的基极电压逐渐增加，在C1两端的电压值到达一定值时，三极管Q1导通。
可选地，还包括二极管D1，二极管D1与继电器K1的线圈并联，二极管D1的正极与接地端连接，二极管D1的负极与上电控制开关100的引脚3连接；还包括二极管D2，二极管D2与继电器K2的线圈并联，二极管D2的正极与控制电路104的输出端连接，二极管D2的负极与上电控制开关100的引脚4连接。
二极管D1以及二极管D2为续流二极管，由于继电器是电感元件，在上电控制开关100断开的瞬间，继电器的线圈断电，会在其两端感应出很高的反向电动势，容易损坏电路元件，通过二极管回路释放电动势，能够有效地保护电路元件，防止电路元件在反向电压影响下损坏。
可选地，抗冲击模块102可以为电阻，在按下上电控制开关100后，电阻被接入到总电源与接入设备之间，对接入设备的内部电路进行保护，抑制上电瞬间的冲击，有效保护电路的元件。
第二实施例
参阅图5，本实施例提供一种直流高压发生器20，包括第一实施例中所述的上电抗冲击装置10，上电抗冲击装置10可以内置在直流高压发生器20中，直流高压发生器20通过上电抗冲击装置10与总电源连接，在按下上电抗冲击装置10中的上电控制开关后，上电抗冲击装置10中的继电器K1吸合，从而将抗冲击模块接入到直流高压发生器20的内部电路以及总电源之间，电源从总电源经过抗冲击模块进入直流高压发生器20的内部电路，有效防止了上电瞬间的冲击给设备带来的影响。
在上电很短的一段时间后，经过电容的充电过程，三极管Q1的基极电压升高，从而三极管Q1导通，继电器K2吸合，由于抗冲击模块与继电器K2的常开触点并联，抗冲击模块被短路，电源从总电源经继电器K2的常开触点以及继电器K1的常开触点进入直流高压发生器20的内部电路，因此在上电的短暂时间后，抗冲击模块被接出总电源与直流高压发生器20的内部电路。
对于上述直流高压发生器20，通过上电抗冲击装置10可以更加方便地将抗冲击模块接入到设备的内部电路以及总电源之间，并且可以通过电容C1充电的过程来控制三极管Q1基极的电压，从而控制继电器K2的吸合，将抗冲击模块接出，对于直流高压发生器20，上电冲击为刚上电几十微秒内产生，通过调整控制电路104上的元件参数来动态调整抗冲击模块的接入时间，更加灵活自由，且避免了长时间将抗冲击模块接入引起的发热和损耗。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种上电抗冲击装置，其特征在于，所述上电抗冲击装置位于总电源与接入设备之间，包括上电控制开关、第一继电器以及抗冲击模块，所述上电控制开关的第一引脚与工作电源正极连接，所述上电控制开关的第二引脚与接地端连接，所述上电控制开关的第三引脚与所述第一继电器的线圈的一端连接，所述第一继电器的线圈的另一端与接地端连接，所述第一继电器的常开触点连接所述接入设备以及所述抗冲击模块，所述抗冲击模块与所述总电源连接，所述上电控制开关用于控制所述第三引脚与所述第一引脚连接或与所述第二引脚连接。
2.根据权利要求1所述的上电抗冲击装置，其特征在于，还包括控制电路以及第二继电器，所述上电控制开关的第四引脚与所述控制电路的输入端连接以及与所述第二继电器的线圈的一端连接，所述第二继电器的线圈的另一端与所述控制电路的输出端连接，所述控制电路用于控制所述第二继电器的吸合，所述第二继电器的常开触点连接所述第一继电器的常开触点以及所述总电源，所述抗冲击模块与所述第二继电器的常开触点并联，所述上电控制开关用于控制所述第四引脚与所述第一引脚连接或与所述第二引脚连接。
3.根据权利要求2所述的上电抗冲击装置，其特征在于，所述控制电路包括第一电阻、第一三极管以及第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述上电控制开关的第四引脚，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容，所述第一电容接地，所述第一三极管的基极与所述第一电阻的第二端连接，所述第一三极管的集电极与所述第二继电器的线圈连接，所述第一三极管的发射极接地。
4.根据权利要求3所述的上电抗冲击装置，其特征在于，所述控制电路还包括第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一电阻的第二端以及所述第一三极管的基极。
5.根据权利要求4所述的上电抗冲击装置，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，在所述第一三极管的基极为高电平时，所述第一三极管导通。
6.根据权利要求1所述的上电抗冲击装置，其特征在于，还包括第一二极管，所述第一二极管与所述第一继电器的线圈并联，所述第一二极管的正极与接地端连接，所述第一二极管的负极与所述上电控制开关的第三引脚连接。
7.根据权利要求2所述的上电抗冲击装置，其特征在于，还包括第二二极管，所述第二二极管与所述第二继电器的线圈并联，所述第二二极管的正极与所述控制电路的输出端连接，所述第二二极管的负极与所述上电控制开关的第四引脚连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的上电抗冲击装置，其特征在于，所述抗冲击模块为电阻。
9.一种直流高压发生器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的上电抗冲击装置，所述直流高压发生器通过所述上电抗冲击装置与总电源连接。
10.根据权利要求9所述的直流高压发生器，其特征在于，所述上电抗冲击装置内置在所述直流高压发生器中。
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| CN114730980B (zh) * | 2019-11-13 | 2024-03-19 | 日本电信电话株式会社 | 高频线路结构、子组件、线路卡、以及高频线路结构的制造方法 |
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