CN210327015U - 一种机载电压浪涌发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机载电压浪涌发生器，包括内部模块、前面板单元，前面板单元包括电源开关、电源输出负极、电源输出正极，后面板上设有电源输入插座，内部模块包括EMI滤波器、AC/DC1模块、输出并接二极管一、脉冲输出控制继电器、辅助电源、微机单元、AC/DC2模块、串/并接继电器、输出并接二极管二。本实用新型能够验证机载电设备对电压瞬变的指标要求。

Description

一种机载电压浪涌发生器

技术领域

本实用新型涉及机载用电设备领域，具体来说，涉及一种机载电压浪涌发生器。

背景技术

机载电压浪涌发生器主要应用于机载电子设备(直流28V)的过压、欠压浪涌测试测试平台，针对GJB 181-86《飞机供电特性及对用电设备的要求》中2.4.4.2a条的耐过/欠压浪涌规定：机载用电设备经受5次过/欠压浪涌，两次过/欠压浪涌之间的时间间隔为1min，直流机载用电设备过压浪涌为80V/50ms和欠压浪涌为8V/50ms，过压浪涌后，用电设备不发生任何故障；欠压浪涌时，用电设备能正常工作(GJB 181A-2003中规定的过压浪涌均为50V/50ms和欠压浪涌均为18V/50ms)。

目前为止，现有技术中缺少对上述规定的验证设备，目前对电压浪涌的测试主要依赖理论计算或者委托第三方专业机构实验。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种机载电压浪涌发生器，能够验证机载电设备对电压瞬变的指标要求。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种机载电压浪涌发生器，包括方形盒子外壳以及内部模块，所述外壳前面板上设有前面板单元，所述前面板单元包括电源开关、电源输出负极、电源输出正极，所述外壳后面板上设有电源输入插座，所述内部模块包括EMI滤波器、AC/DC1模块、输出并接二极管一、脉冲输出控制继电器、辅助电源、微机单元、AC/DC2模块、串/并接继电器、输出并接二极管二，所述电源输入插座与EMI滤波器电连接，所述EMI滤波器与电源开关电连接，所述电源开关与AC/DC1模块、AC/DC2模块、辅助电源电连接，所述AC/DC1模块与输出并接二极管一、串/并接继电器电连接，所述输出并接二极管一与脉冲输出控制继电器电连接，所述脉冲输出控制继电器与输出正极、输出并接二极管二电连接，所述AC/DC2模块与输出并接二极管二、串/并接继电器电连接，所述微机单元与前面板单元、AC/DC1模块、AC/DC2模块、浪涌控制继电器、串/并接继电器电连接。

优选的，所述前面板单元还包括过压浪涌指示灯、欠压浪涌指示灯、80V/8V标准指示灯、50V/18V标准指示灯、待机指示灯、浪涌次数指示灯、过/欠压选择开关、80V/8V与50V/18V标准选择开关、浪涌启动按键。

优选的，所述浪涌次数指示灯有五个，分别代表一至五次浪涌脉冲。

优选的，所述外壳上面板上设有提手。

优选的，所述外壳后面板上还设有若干通风孔。

优选的，所述外壳由铝型材料制成，且表面有喷漆防护处理。

本实用新型的有益效果：

1.实现了GJB 181-86和GJB 181A-2003中规定的两种过欠压浪涌标准的指标测试，即80V/8V/50ms与50V/18V/50ms。

2.电源输出给机载用电设备的过欠压可以在80V/8V/50ms/5次与50V/18V/50ms/5次进行选择，由于微机单元的软件控制、AC/DC模块化设计，因而简化电源内部设计，降低电源内部干扰，各种测试状态均可由指示灯显示，操作简单，测试结果直观。

3.避免了理论计算或委托第三方而导致研制机载用电设备的时间长和成本高的问题，方便了对机载用电设备的电压瞬变指标的测试和改进。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的外壳前面板结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例所述的外壳后面板结构示意图。

图3是根据本实用新型实施例所述的内部模块电路连接示意图。

图4是根据本实用新型实施例所述的AC/DC1模块电路图。

图5是根据本实用新型实施例所述的AC/DC2模块电路图。

图6是根据本实用新型实施例所述的微机单元电路图。

图7是根据本实用新型实施例所述的程序流程图。

图8是根据本实用新型实施例所述的GJB 181-86过压浪涌波形图。

图9是根据本实用新型实施例所述的GJB 181-86欠压浪涌波形图。

图10是根据本实用新型实施例所述的GJB 181A-03过压浪涌波形图。

图11是根据本实用新型实施例所述的GJB 181A-03欠压浪涌波形图。

图中：1.过压浪涌指示灯；2.欠压浪涌指示灯；3.80V/8V标准指示灯；4.50V/18V标准指示灯；5.待机指示灯；6.浪涌次数指示灯；7.电源开关；8.过/欠压选择开关；9.80V/8V与50V/18V标准选择开关；10.浪涌启动按键；11.电源输出负极；12.电源输出正极；13.提手；14.通风孔；15.电源输入插座；16.EMI滤波器；17.AC/DC1模块；18.输出并接二极管一；19.脉冲输出控制继电器；20.前面板单元；21.辅助电源；22.微机单元；23.AC/DC2模块；24.串/并接继电器；25.输出并接二极管二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，根据本实用新型实施例所述的一种机载电压浪涌发生器，包括方形盒子外壳以及内部模块，其外壳前面板上设有前面板单元20，所述前面板单元20包括压浪涌指示灯1、欠压浪涌指示灯2、80V/8V标准指示灯3、50V/18V标准指示灯4、待机指示灯5、浪涌次数指示灯6、电源开关7、过/欠压选择开关8、80V/8V与50V/18V标准选择开关9、浪涌启动按键10、电源输出负极11、电源输出正极12，所述外壳后面板上设有电源输入插座15，所述内部模块包括EMI滤波器16、AC/DC1模块17、输出并接二极管一18、脉冲输出控制继电器19、辅助电源21、微机单元22、AC/DC2模块23、串/并接继电器24、输出并接二极管二25，所述电源输入插座15与EMI滤波器16电连接，所述EMI滤波器16与电源开关7电连接，所述电源开关7与AC/DC1模块17、AC/DC2模块23、辅助电源21电连接，所述AC/DC1模块17与输出并接二极管一18、串/并接继电器24电连接，所述输出并接二极管一18与脉冲输出控制继电器19电连接，所述脉冲输出控制继电器19与输出正极12、输出并接二极管二25电连接，所述AC/DC2模块23与输出并接二极管二25、串/并接继电器24电连接，所述微机单元22与前面板单元20、AC/DC1模块17、AC/DC2模块23、浪涌控制继电器19、串/并接继电器24电连接。

在一优选实施例中，所述浪涌次数指示灯6有五个，分别代表一至五次过压脉冲；所述外壳后面板上还设有若干通风孔14，起通风作用；所述外壳由铝型材料制成，且表面有喷漆防护处理。

在一优选实施例中，电压浪涌试验电源给机载测试用电设备产生80V/8V/50ms/5次或者50V/18V/50ms/5次两种规格脉冲电压。本实施例的主要技术指标如下表：

序号	指标	要求
			1	电源适应性	交流输入：220V±20％；50Hz±3Hz。
2	额定输出	20A
			3	过压浪涌	GJB181-86：80V,GJB181A-2003:50V
4	欠压浪涌	GJB181-86：8V,GJB181A-2003:18V
			5	短路保护	具有输出短路保护
6	绝缘强度	交流输入对机壳应承受AC1500V一分钟。
			7	泄露电流	泄漏电流应小于5mA
8	工作温度	-10℃～+55℃
				外形尺寸	120×160×320mm
	重量	4kg

在一优选实施例中，电源输入插座15设有EMI滤波器16，既可抑制电源对外部电网的干扰，也可抑制电网中的干扰杂波窜入电源。使电源满足电磁兼容性有关要求。

在一优选实施例中，AC/DC1模块17和AC/DC2模块23应用先进的软开关电源技术。该电源模块有高于90％的效率。

在一优选实施例中，辅助电源21给微机单元22供电，微机单元22通过对AC/DC1模块17和AC/DC2模块23的输出电压进行控制，通过串/并接继电器24控制AC/DC1模块17和AC/DC2模块23输出电压的连接关系，通过脉冲输出控制继电器19控制输出浪涌电压，并通过前面板各指示灯显示浪涌电源的实时工作状态。

如图7所示为浪涌发生器程序流程图。

在一优选实施例中，为了实现GJB 181-86过欠压浪涌测试指标，将交流电源线与后面板上电源输入插座15连接，将前面板上的电源输出正极12和电源输出负极11分别与机载用电设备的正负电源线连接，将交流电源线与220V交流电源连接，前面板单元20上面的电源开关7打开，选择开关对应的过压浪涌指示灯1、欠压浪涌指示灯2、80V/8V标准指示灯3、50V/18V标准指示灯亮绿灯；

当过/欠压选择开关8打过压、过压浪涌指示灯1亮绿灯、80V/8V与50V/18V标准选择开关9打80V/8V、80V/8V标准指示灯3亮绿灯，待机指示灯5绿灯闪烁，浪涌发生器在待机状态，此时，按一下浪涌启动按键10；待机指示灯5亮绿灯，浪涌次数指示灯6首先第一个灯绿灯闪烁表示即将出第一个过压脉冲，第一个过压脉冲后变为绿灯常亮，表示第一个过压脉冲输出完毕，同时浪涌次数指示灯6的第二个灯绿灯闪烁，表示即将出第二个过压脉冲，如此到第五个灯变为绿灯，表明GJB181-86过压浪涌测试完毕。监测到的电压浪涌波形图如图8所示；

当过/欠压选择开关8打欠压，过压浪涌指示灯1不亮，欠压浪涌指示灯2亮绿灯，待机指示灯5闪烁，浪涌发生器在待机状态，按一下浪涌启动按键10，待机指示灯5亮绿灯，浪涌次数指示灯6依次由绿灯闪烁变为绿灯监测到的电压浪涌波形图如图9所示。

当测试过程中被测设备出现异常时，应立即按一下浪涌启动按键10，浪涌发生器停止输出电压浪涌试，待机指示灯5绿灯闪烁，浪涌发生器在待机状态。

在一优选实施例中，为了实现GJB 181A-03过欠压浪涌测试指标，所述机载浪涌实验台和机载用电设备如同GJB 181-86过欠压浪涌测试步骤通过电源线连接，前面板单元20上面的电源开关7打开，过/欠压选择开关8打过压，过压浪涌指示灯1亮绿灯，80V/8V与50V/18V标准选择开关9打50V/18V，50V/18V标准指示灯3亮绿灯，待机指示灯5绿灯闪烁，浪涌发生器在待机状态，按一下浪涌启动按键10，待机指示灯5亮绿灯，浪涌次数指示灯6首先第一个灯绿灯闪烁表示即将出第一个过压脉冲，之后变为绿灯常亮，表示第一个过压脉冲输出完毕，如此到第五个灯变为绿灯，监测到的电压浪涌波形如图10所示；

当过/欠压选择开关8打欠压，过压浪涌指示灯1不亮，欠压浪涌指示灯2亮绿灯，待机指示灯5绿灯闪烁，浪涌发生器在待机状态，按一下浪涌启动按键10，待机指示灯5亮绿灯，浪涌次数指示灯6依次由绿灯闪烁变为绿灯，监测到的电压浪涌波形如图11所示。

本实用新型的AC/DC模块采用全桥移相技术设计，且由于采用了全桥移相技术设计，因而提高了电源变换效率，提高了电源的功率密度，实现了浪涌发生器具有体积小重量轻的优点，AC/DC模块电路图如4-5所示。

如图4和图5所示，本实施例中的AC/DC模块的控制电路是由芯片UC3875的N1及外围阻容电路构成，其驱动电路是由芯片TC4427EOA的N2、N3，变压器T1、T2、T3、T4，功率开关管IRFP460LC的3V1、3V2、3V3、3V4组成的电路构成，主变压器3T1实现输入输出端的电压变换与能量转化，移相电路由电感3L1、电容3C3、芯片UC3875组成电路构成；其中通过变压器3T2采样的电流经过电流检测电路到芯片UC3875的引脚5，AC/DC模块输出端电压通过分压电阻到UC3875的引脚3实现输出端电压控制，与UC3875的三脚相连的分压电阻网络R41、R42受单片机8051F330的电压控制信号V1、V2的控制，并得到52V/50V28V(或28V/18V/8V)电压。

如图6所示，单片机N1的8051F330的引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10分别与前面板单元20的浪涌次数指示灯6连接；单片机N1的8051F330的引脚11与前面板单元20的待机指示灯5连接；单片机N1的8051F330的引脚12与前面板单元20的过/欠压选择开关8连接；单片机N1的8051F330的引脚13与前面板单元20的80V/8V与50V/18V标准选择开关9连接；单片机N1的8051F330的引脚14与前面板单元20的启动按键10连接；单片机N1的8051F330的引脚15与脉冲输出控制继电器19连接；单片机N1的8051F330的引脚18、引脚19与/AC/DC1的分压电阻网络控制电路连接，同时单片机N1的8051F330的引脚18、引脚19还与/AC/DC2的分压电阻网络控制电路连接。单片机N1的8051F330的引脚18、引脚19与串/并接继电器24控制电路连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (6)

1.一种机载电压浪涌发生器，包括方形盒子外壳以及内部模块，其特征在于，所述外壳前面板上设有前面板单元（20），所述前面板单元（20）包括电源开关（7）、电源输出负极（11）、电源输出正极（12），所述外壳后面板上设有电源输入插座（15），所述内部模块包括EMI滤波器（16）、AC/DC1模块（17）、输出并接二极管一（18）、脉冲输出控制继电器（19）、辅助电源（21）、微机单元（22）、AC/DC2模块（23）、串/并接继电器（24）、输出并接二极管二（25），所述电源输入插座（15）与EMI滤波器（16）电连接，所述EMI滤波器（16）与电源开关（7）电连接，所述电源开关（7）与AC/DC1模块（17）、AC/DC2模块（23）、辅助电源（21）电连接，所述AC/DC1模块（17）与输出并接二极管一（18）、串/并接继电器（24）电连接，所述输出并接二极管一（18）与脉冲输出控制继电器（19）电连接，所述脉冲输出控制继电器（19）与输出正极（12）、输出并接二极管二（25）电连接，所述AC/DC2模块（23）与输出并接二极管二（25）、串/并接继电器（24）电连接，所述微机单元（22）与前面板单元（20）、AC/DC1模块（17）、AC/DC2模块（23）、脉冲输出控制继电器（19）、串/并接继电器（24）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种机载电压浪涌发生器，其特征在于，所述前面板单元（20）还包括过压浪涌指示灯（1）、欠压浪涌指示灯（2）、80V/8V标准指示灯（3）、50V/18V标准指示灯（4）、待机指示灯（5）、浪涌次数指示灯（6）、过/欠压选择开关（8）、80V/8V与50V/18V标准选择开关（9）、浪涌启动按键（10）。

3.根据权利要求2所述的一种机载电压浪涌发生器，其特征在于，所述浪涌次数指示灯（6）有五个，分别代表一至五次浪涌脉冲。

4.根据权利要求1所述的一种机载电压浪涌发生器，其特征在于，所述外壳上面板上设有提手（13）。

5.根据权利要求1所述的一种机载电压浪涌发生器，其特征在于，所述外壳后面板上还设有若干通风孔（14）。

6.根据权利要求1所述的一种机载电压浪涌发生器，其特征在于，所述外壳由铝型材料制成，且表面有喷漆防护处理。

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