CN216312974U - 一种新型超低频高压发生器 - Google Patents

Abstract

一种新型超低频高压发生器，包括外壳、稳压电源、蓄电池、电源夹，还具有多倍升压电路、调压电路、提示电路；提示电路包括感应片和触发子电路，感应片和触发子电路信号输入端电性连接；稳压电源、多倍升压电路、调压电路、提示电路、蓄电池安装在外壳内并和电源夹电性连接。本新相较于现有高压发生器设备，具有体积小、成本相对低，功能更加完备的特点。使用者通过调节可调电阻的不同电阻值能设定多倍升压电路的输出高压大小，适用于需要输入不同高压的设备使用，应用更加广泛。本新型中，在发生漏电时，提示电路不但能通过LED文字显示及报警声音提示使用者，还能自动断开输出电源，尽可能减少了触电事故发生的几率。本新型具有好的应用前景。

Description

一种新型超低频高压发生器

技术领域

本实用新型涉及高压发生设备技术领域，特别是一种新型超低频高压发生器。

背景技术

高压发生器设备是一种电气装置，主要用来产生高压测试用电设备的耐压性能，以及为相关设备提供工作所需的高压环境等。现有的高压发生器一般采用变压器或者开关电源(需要配备高频变压器)，结合其他必要的部件将低压升为高压；无论是变压器还是开关电源等方式产生高压都需要铁芯铜绕组以及其他数量较多的外围元件，因此其存在体积较大、成本较高的问题，而且由于相对元器件多出现故障的几率也相对大。还有就是，现有的高压发生器因其结构所限，在发生高压漏电时并不能主动提示所用者，这样发生漏电时如果输入电源没有跳闸等，使用者接触到金属壳体后，有发生触电事故的隐患。

实用新型内容

为了克服现有高压发生器因结构所限，存在成本高、体积相对较大，以及出现故障的几率相对大，无法在发生高压漏电时提示使用者，有导致使用者触电几率的弊端，本实用新型提供了体积小、成本相对低，功能更加完备，在发生漏电时不但能通过LED文字显示及报警声音提示使用者，还能自动断开输出电源，尽可能减少了触电事故发生的几率，且使用者还能根据相关设备所需具体高压调节输出高压大小，由此实现应用范围更广目的的一种新型超低频高压发生器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型超低频高压发生器，包括外壳、稳压电源、蓄电池、电源夹，其特征在于还具有多倍升压电路、调压电路、提示电路；所述提示电路包括感应片和触发子电路，感应片和触发子电路信号输入端电性连接；所述稳压电源、多倍升压电路、调压电路、提示电路、蓄电池安装在外壳内；所述稳压电源的电源输出端和提示电路的电源输入端及蓄电池两极分别电性连接；所述提示电路的控制信号端电性串联在多倍升压电路的电源输入一端和交流电源一端之间，调压电路的电源输出端和多倍升压电路的电源输入另一端电性连接；所述电源夹有两只,两只电源夹和多倍升压电路的电源输出端分别电性连接。

进一地，所述稳压电源是交流转直流开关电源模块。

进一地，所述多倍升压电路包括电性连接的电容、二极管，第一只电容负极和第二只电容正极、第一只二极管正极、第二只二极管负极连接，第二只电容负极和第三只电容正极、第三只二极管正极、第四只二极管负极连接，第三只电容负极和第五只二极管正极连接，第一只二极管负极和第四只电容正极连接，第四只电容负极和第五只电容正极、第三只二极管负极、第二只二极管正极连接，第五只电容负极和第四只二极管正极、第五只二极管负极连接。

进一步地，所述调压电路包括电性连接的可调电阻、电阻、双向二极管和双向可控硅、电容，可调电阻一端和双向可控硅第二主电极连接，可调电阻另一端和电容一端、电阻一端连接，电阻另一端和双向触发二极管一端连接，双向触发二极管另一端和双向可控硅控制极连接，电容另一端和双向可控硅的第一主电极连接。

进一步地，所述提示电路的触发子电路包括电性连接的继电器、NPN三极管、场效应管、电容、蜂鸣器、LED显示屏、可控硅、电阻，可调电阻一端和NPN三极管集电极、第一只继电器控制电源输入端、可控硅阳极连接，可调电阻另一端和场效应管的漏极、NPN三极管基极连接，NPN三极管发射极和电容正极、电阻一端连接，电阻另一端和可控硅控制极连接，可控硅阴极和两只继电器正极电源输入端连接，电容负极和蜂鸣器及显示屏负极电源输入端、两只继电器负极电源输入端、场效应管的源极连接，第一只继电器常开触点端和LED显示屏及蜂鸣器正极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本新相较于现有高压发生器设备，具有体积小、成本相对低，功能更加完备的特点。使用者通过调节可调电阻的不同电阻值能设定多倍升压电路的输出高压大小，适用于需要输入不同高压的设备使用，应用更加广泛。本新型中，在发生漏电时，提示电路不但能通过LED文字显示及报警声音提示使用者，还能自动断开输出电源，尽可能减少了触电事故发生的几率。基于上述，本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种新型超低频高压发生器，包括外壳1、保险管FU、稳压电源A1、蓄电池G、电源夹D1及D2(铜质)，还具有多倍升压电路2、调压电路3、提示电路；所述提示电路包括感应片T(单独安装在电路板右侧端和金属外壳内右下端间隔1毫米，且间隔其他所有电路及导线8厘米左右)和触发子电路4；所述保险管FU、稳压电源A1、多倍升压电路2、调压电路3、提示电路的触发子电路4及感应片M、蓄电池G安装在外壳1内电路板上。

图1、2所示，稳压电源A1是型号220V/12V/50W的交流220V转直流12V开关电源模块成品；蓄电池G是型号12V/5Ah的锂蓄电池。多倍升压电路包括电容C1、C2、C3、C4、C5，二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5，电容、二极管之间经电路板布线连接，第一只电容C1负极和第二只电容C3正极、第一只二极管VD1正极、第二只二极管VD2负极连接，第二只电容C3负极和第三只电容C5正极、第三只二极管VD3正极、第四只二极管VD4负极连接，第三只电容C5负极和第五只二极管VD5正极连接，第一只二极管VD1负极和第四只电容C2正极连接，第四只电容C2负极和第五只电容C4正极、第三只二极管VD3负极、第二只二极管VD2正极连接，第五只电容C4负极和第四只二极管VD4正极、第五只二极管VD5负极连接。调压电路包括可调电阻RP1、电阻R1、双向触发二极管ST和双向可控硅VS2、电容C6，可调电阻RP2的手柄位于外壳1前端中部开孔外，调节手柄的侧端环形分布印制有0-220V之间的电压数字，可调电阻、电阻、双向触发二极管和双向可控硅、电容之间经电路板布线连接，可调电阻RP1一端和双向可控硅VS2第二主电极连接，可调电阻RP1另一端和电容C6一端、电阻R1一端连接，电阻R1另一端和双向触发二极管ST一端连接，双向触发二极管ST另一端和双向可控硅VS2控制极连接，电容C6另一端和双向可控硅VS2的第一主电极连接。提示电路的触发子电路包括继电器K1及K2、NPN三极管Q1、场效应管Q2、电容C7、蜂鸣器B、LED显示屏、可控硅VS1、电阻R2，LED显示屏的显示界面位于外壳1前端上中部开孔外，继电器、NPN三极管、场效应管、电容、蜂鸣器、LED显示屏、可控硅、电阻之间经导线以及电路板布线连接，可调电阻RP一端和NPN三极管Q1集电极、第一只继电器K1控制电源输入端、可控硅VS1阳极连接，可调电阻RP另一端和场效应管的Q2漏极、NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1发射极和电容C7正极、电阻R2一端连接，电阻R2另一端和可控硅VS1控制极连接，可控硅VS1阴极和两只继电器K1及K2正极电源输入端连接，电容C7负极和蜂鸣器B及LED显示屏负极电源输入端、两只继电器K1及K2负极电源输入端、场效应管Q2的源极连接，第一只继电器K1常开触点端和LED显示屏及蜂鸣器B正极电源输入端连接。

图1、2所示，感应片M和触发子电路信号输入端场效应管Q2的栅极经导线连接。220V电源一极和保险管FU一端经导线连接，保险管FU另一端、220V交流电源另一极和稳压电源A1的电源输入端1及2脚分别经导线连接。220V交流电源另一极和调压电路的电源输入端电容C6另一端经导线连接。稳压电源A1的电源输出端3及4脚和提示电路的电源输入端可调电阻RP一端及电容C7负极、蓄电池G两极分别经导线连接。提示电路的控制信号端继电器K2控制电源输入端及常闭触点端经导线串联在多倍升压电路的电源输入一端电容C1正极和保险管FU(短路等时其会开路，主要起到为整体电路保护作用)另一端之间。调压电路的电源输出端双向可控硅VS2第二主电极和多倍升压电路的电源输入另一端二极管VD1负极经导线连接。电源夹有两只,两只电源夹D1、D2和多倍升压电路的电源输出端二极管VD5正极及负极分别经导线连接并位于外壳1外部。

图1、2所示，220V电源进入稳压电源A1的1及2脚后，稳压电源A1在其内部电路作用下会输出稳定的12V直流电源进入提示电路的电源输入端，于是,提示电路处于得电工作状态；同时12V电源进入蓄电池G两极，对蓄电池G进行浮动充电(浮动充电保证蓄电池G不至于过充电损坏)，后续即使稳压电源A1不再输出电源后，提示电路仍然能正常工作，对使用者起到有效防触电提示。

图1、2所示，调压电路中，由电阻R1、可调电阻RP1、电容C6和双向触发二极管ST组成移相触发子电路，220V交流电源一极经继电器K2控制电源输入端及常闭触点端进入多倍升压电路电源输入一端，220V交流电源另一极经双向可控硅VS1第一主电极及第二主电极进入多倍升压电路的电源输入另一端，于是电路形成通路，也就是说，多倍升压电路的电源输入端电压是由调压电路的电源输出端决定的。调压电路工作时，在220V交流电源为某半周时，电流经可调电阻RP1向电容C6充电，无极性电容C6两端电压上升，当电容C6两端电压上升到大于双向触发二极管ST的触发电压值时，电容C6处的电压经电阻R1降压限流触发双向触发二极管ST和双向可控硅VS2相继导通，然后双向可控硅VS2在交流电源电压处于零点时截止，双向可控硅VS2的触发角由可调电阻RP1阻值和电容C6电容量决定；双向可控硅VS2导通的同时，220V交流电源两极进入多倍升压电路的电源两极，于是其得电工作。可调电阻RP1的阻值发生变化时、相当于改变了双向可控硅VS2的触发角，从而改变了多倍升压电路的输入工作电压大小，也就是改变了多倍升压电路的输出两端电压值，起到了调节多倍升压电路输出电压值的作用。使用者把可调电阻RP1电阻值调节小时(结合调节手柄侧端数字调节，比如调节到220V处，后续多倍升压电路经两只电源夹D1及D2输出的高压在1500V左右)，电容C6充电时间变快、双向可控硅VS1的触发角变大，输入至多倍升压电路的工作电压变大，后续多倍升压电路的工作后输出高压相对比较高。使用者把可调电阻RP1电阻值调节大时，电容C6充电时间变慢、双向可控硅VS1的触发角变小，输入至多倍升压电路的工作电压变低，后续多倍升压电路的工作后输出高压相对比较低。通过上述电路作用，使用者通过调节可调电阻RP1的不同电阻值能设定多倍升压电路的输出高压大小，适用于需要输入不同高压的设备使用，应用更加广泛。

图1、2所示，提示电路中，当输入电源及多倍升压电路、调压电路等没有发生漏电到外壳体时，感应片T(外径一厘米的铜质金属片)不会感应到电场信号(其他电场信号和其间隔较远在8厘米左右，所以不会感应到)，场效应管Q2的栅极由于没有电场信号其处于零偏状态、其漏极及源极电阻较小和可调电阻RP的分压较小，和场效应管Q2漏极相连的NPN三极管Q1基极电压低于0.7V处于截止状态，那么LED显示屏、蜂鸣器B及稳压电源、多倍升压电路、调压电路全部处于正常工作状态。实际情况下，当输入电源及多倍升压电路、调压电路等发生漏电到外壳体时，感应片T会从金属外壳感应到电场信号并输出到场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的栅极由于电场信号输入其不再处于零偏状态、其漏极及源极电阻较大和可调电阻RP的分压较大，和场效应管Q2漏极相连的NPN三极管Q1基极电压高于0.7V处于导通状态，进而NPN三极管Q1发射极输出高电平经电阻R2降压限流触发可控硅VS1导通、继电器K1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，那么LED显示屏、蜂鸣器B及继电器K2均会处于得电工作状态(断开蓄电池G正极和可调电阻RP正极电源输入端之间的电源开关S(拨动电源开关)前，由于可控硅VS1的自锁性，LED显示屏、蜂鸣器B及继电器K2会一直处于得电状态，起到好的提示及控制作用)，电源开关S操作手柄位于外壳前端外。LED显示屏得电后会直观显示出“壳体漏电注意安全”字样，蜂鸣器B得电后会发出响亮提示声音，这样使用者看到显示的文字及听到蜂鸣器B发声双重可靠提示后，就不会再接触外壳，有效起到了防触电作用。继电器K2得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，由于，继电器K2控制电源输入端及常闭触点端串联在电容C1正极和保险管F另一端之间，所以漏电后，多倍升压电路、调压电路(只有220V零线输入)及稳压电源均会失电不再工作，这样由于高电源电压的断开，即使漏电使用者接触壳体后也不会触电，应用更加安全。

图1、2所示，多倍升压电路工作后，由五只二极管及五只电容组成五倍整流电路升压，并从两只电源夹D1及D2输出(使用开机前，把电源夹D1及D2分别夹在高压用电设备的两个电源输入端之间)。当调压电路输入的电源为正半周时二极管VD1导通、VD2截止，电流经过二极管VD1对电容C1充电，电容C1充电到接近输入电源电压E2的峰值

并保持电压不变。输入电源为负半周时，二极管VD2导通、VD1截止，此时，电容C1上充的电压等于

和输入电源电压串联相加，电流流经二极管VD2为电容C2充电，充电电压等于

当输入电源为第二次正半周时，二极管VD1及VD3导通、电容VD2及VD4截止，电流除了经二极管VD1给电容C1充电外，还会经二极管VD3给电容C3充电，电容C3上充的电压为

输入电源为第二次负半周时，二极管VD2及VD4导通、VD1及VD3截止，此时，电容C3上充的电压等于

和输入电源电压串联相加，电流流经二极管VD4为电容C4充电，充电电压等于

当输入电源为第三次正半周时，二极管VD1及VD3、VD5导通、电容VD2及VD4截止，电流除了经二极管VD1给电容C1充电、二极管VD3给电容C3充电外，还会经二极管VD5给电容C5充电，电容C5上充的电压为

(调压电路输出电源220V时，多倍升压电路可输出最高1500V的高压)。上述电路作用下，本新型中就能经两只电源夹D1及D2输出低频高压电源、为高压用电设备提供可调高压电源。图2中，电阻R1、R2阻值分别是240Ω、1K；可控硅VS1型号MCR100-1的塑封单向可控硅；继电器K1、K2是DC12V继电器；NPN三极管Q1型号是9014；蜂鸣器B是型号SF12的有源连续声蜂鸣报警器成品；二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5型号是1N4007；电容C1、C2、C3、C4、C5是规格0.47μF/630V的极性电容；电容C6是规格是0.1μF/630V的无极性电容；电容C7是规格是10μF/25V的无极性电容(对NPN三极管发射极输出的电源中交流信号起到旁路作用)；可调电阻RP(主要和场效应管起到分压作用)、RP1规格分别是47K、4.7K；场效应管Q2型号是3DJ6；双向触发二极管ST1型号是DB4；双向可控硅VS1型号是BTA41/800B；LED显示屏是小型字文字LED显示屏成品，其由多只并联发光二极管拼接成文字，自配有12V转3V的DC-DC电源模块。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种新型超低频高压发生器，包括外壳、稳压电源、蓄电池、电源夹，其特征在于还具有多倍升压电路、调压电路、提示电路；所述提示电路包括感应片和触发子电路，感应片和触发子电路信号输入端电性连接；所述稳压电源、多倍升压电路、调压电路、提示电路、蓄电池安装在外壳内；所述稳压电源的电源输出端和提示电路的电源输入端及蓄电池两极分别电性连接；所述提示电路的控制信号端电性串联在多倍升压电路的电源输入一端和交流电源一端之间，调压电路的电源输出端和多倍升压电路的电源输入另一端电性连接；所述电源夹有两只,两只电源夹和多倍升压电路的电源输出端分别电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型超低频高压发生器，其特征在于，稳压电源是交流转直流开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种新型超低频高压发生器，其特征在于，多倍升压电路包括电性连接的电容、二极管，第一只电容负极和第二只电容正极、第一只二极管正极、第二只二极管负极连接，第二只电容负极和第三只电容正极、第三只二极管正极、第四只二极管负极连接，第三只电容负极和第五只二极管正极连接，第一只二极管负极和第四只电容正极连接，第四只电容负极和第五只电容正极、第三只二极管负极、第二只二极管正极连接，第五只电容负极和第四只二极管正极、第五只二极管负极连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型超低频高压发生器，其特征在于，调压电路包括电性连接的可调电阻、电阻、双向二极管和双向可控硅、电容，可调电阻一端和双向可控硅第二主电极连接，可调电阻另一端和电容一端、电阻一端连接，电阻另一端和双向触发二极管一端连接，双向触发二极管另一端和双向可控硅控制极连接，电容另一端和双向可控硅的第一主电极连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型超低频高压发生器，其特征在于，提示电路的触发子电路包括电性连接的继电器、NPN三极管、场效应管、电容、蜂鸣器、LED显示屏、可控硅、电阻，可调电阻一端和NPN三极管集电极、第一只继电器控制电源输入端、可控硅阳极连接，可调电阻另一端和场效应管的漏极、NPN三极管基极连接，NPN三极管发射极和电容正极、电阻一端连接，电阻另一端和可控硅控制极连接，可控硅阴极和两只继电器正极电源输入端连接，电容负极和蜂鸣器及显示屏负极电源输入端、两只继电器负极电源输入端、场效应管的源极连接，第一只继电器常开触点端和LED显示屏及蜂鸣器正极电源输入端连接。

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