CN216449667U - 浪涌测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种浪涌测试设备，属于浪涌测试技术领域。所述浪涌测试设备包括：第一脉冲发生电路，用于输出第一测试脉冲；第二脉冲发生电路，用于输出第二测试脉冲；第三脉冲发生电路，用于输出第三测试脉冲；所述第一测试脉冲、所述第二测试脉冲和所述第三测试脉冲分别用于不同波形和峰值电压需求场景下的浪涌测试；所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路和所述第三脉冲发生电路接入同一个用于脉冲发生电路选通的输出切换模块。本实用新型方案实现了一台设配满足多种标准要求的浪涌测试需求。

Description

浪涌测试设备

技术领域

本实用新型涉及浪涌测试技术领域，具体地涉及一种浪涌测试设备。

背景技术

隔离芯片浪涌性能测试是开发安全、可靠器件的必要环节。隔离芯片因为测试条件更为严苛，测试参数与常规电磁兼容测试的参数存在很大区别，所以需要进行隔离芯片测试时，往往需要选择专用的测试设备进行测试。常规的电磁兼容浪涌测试设备，主要目的是仿真雷击突波对电子产品所造成的干扰，并判别其耐受性。常规开路电压等级0.5KV/1KV/2KV/4KV，波形为电压波形1.2/50μs或电压波形10/700μs。其中，前者主要适用于对电源线端口和短距离信号电路/线路端口测试，后者主要适用于对称通信线路测试。其无法直接适用于隔离芯片浪涌性能测试，所以对于同时存在电磁兼容浪涌测试需求和隔离芯片测试需求的用户来说，需要准备两种测试设备，无论是使用便捷性还是设备适用性，均存在很大的影响。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种浪涌测试设备，该设备满足了一台装置同时进行常规电磁兼容测试和隔离芯片测试的需求。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种浪涌测试设备，所述浪涌测试设备包括：第一脉冲发生电路，用于输出第一测试脉冲；第二脉冲发生电路，用于输出第二测试脉冲；第三脉冲发生电路，用于输出第三测试脉冲；所述第一测试脉冲、所述第二测试脉冲和所述第三测试脉冲分别用于不同波形和峰值电压需求场景下的浪涌测试；所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路和所述第三脉冲发生电路接入同一个用于脉冲发生电路选通的输出切换模块。

可选的，所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路和所述第三脉冲发生电路由一个公共电源供电。

可选的，所述第一脉冲发生电路为GBT17626.5标准下的测试电路；所述第一脉冲发生电路包括依序并联的第一电阻、第一电容、第二电阻和第三电阻，以及包括串联在第二电阻与第三电阻之间的第四电阻和第一电感。

可选的，所述第一脉冲发生电路的输出峰值电压为0.5kv-4kv。

可选的，所述第二脉冲发生电路基于VDE V0884-11标准要求设置；所述第二脉冲发生电路包括依序并联的第五电阻、第二电容、第六电阻、第三电容，以及包括串联在第六电阻与第三电容之间的第七电阻，以及串联在第三电容末端的第八电阻。

可选的，所述第二脉冲发生电路中，所述第二电容的额定电容为1-3μF，所述第三电容的额定电容为25-40nF；所述第二脉冲发生电路的输出电压不小于10KV；所述第六电阻的额定电阻为60-80Ω；所述第七电阻的额定电压为5-20Ω；所述第八电阻的额定电压为15-30Ω。

可选的，所述第三脉冲发生电路基于VDE V0884-11标准要求设置；所述第三脉冲发生电路包括第九电阻、第十电阻和第四电容；其中第九电阻与第四电容并联后与第十电阻串联。

可选的，所述第三脉冲发生电路中，第九电阻的额定电阻为14-16MΩ；所述第十电阻的额定电阻为0.8-1.2KΩ；所述第四电容的额定电容为1-3nF。

可选的，所述输出切换模块包括一个用于脉冲发生电路选通的三通模拟开关。

可选的，所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路、所述第三脉冲发生电路、所述公共电源和所述输出切换模块封装在一个设备外壳内。

通过上述技术方案，在现有的电磁兼容浪涌设备设计基础上，增加了隔离芯片浪涌测试的要求。集成了三个不同的输出波形的电路，使得设备可以同时满足三种不同的输出波形。通过一个输出控制切换单元，对三个不同波形输出电路进行控制，可以根据实际需求进行波形控制切换。本申请方案只需要一台设备，可以同时满足三种不同的波形输出，实现电磁兼容GBT17626.5和VDE V0884标准中的浪涌测试要求。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种实施方式提供的浪涌测试设备的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施方式提供的第一脉冲发生电路的示意图；

图3是本实用新型一种实施方式提供的第二脉冲发生电路的示意图；

图4是本实用新型一种实施方式提供的第三脉冲发生电路的示意图。

附图标记说明

1-第一电阻；2-第二电阻；3-第三电阻；4-第四电阻；5-第五电阻；6-第六电阻；7-第七电阻；8-第八电阻；9-第九电阻；10-第十电阻。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种浪涌测试设备，所述浪涌测试设备包括：第一脉冲发生电路，用于输出第一测试脉冲；第二脉冲发生电路，用于输出第二测试脉冲；第三脉冲发生电路，用于输出第三测试脉冲；所述第一测试脉冲、所述第二测试脉冲和所述第三测试脉冲互不相同；所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路和所述第三脉冲发生电路接入同一个用于脉冲发生电路选通的输出切换模块。

在本实用新型实施例中，浪涌(冲击)抗扰度试验，模拟因雷电耦合或者大功率设备启停、供电电源故障等所产生的脉冲干扰，考验产品的电源保护装置吸收浪涌脉冲的能力，或者大功率设备启停、供电电源故障等所产生的脉冲干扰，考验产品的电源保护装置吸收浪涌脉冲的能力。良好的浪涌测试大多数绕组故障，包括对地短路，都是从弱匝间绝缘开始的。一旦弱点导致电弧转向转弯，就会产生电气闭环。由于变压器动作，电流开始在回路中流动。该电流作为热量消散并产生热点。由于热点，更多的电阻会短路，随后产生更多的热量，终绕组短路接地。常规的电子兼容浪涌测试设备几乎可以测试任何类型的线圈，从微型传感器、天线、继电器或螺线管中的驱动线圈，到大的电动机和发电机。浪涌测试是一种与负载相关的测试，因此需要考虑一些限制因素。

常规的电磁兼容浪涌测试设备，主要目的是仿真雷击突波对电子产品所造成的干扰，并判别其耐受性。常规开路电压等级0.5KV/1KV/2KV/4KV，波形为电压波形1.2/50μs或电压波形10/700μs。其中，前者主要适用于对电源线端口和短距离信号电路/线路端口测试，后者主要适用于对称通信线路测试。应用要求隔离危险电压，以符合国际安全标准的要求。为了确保设备和操作人员的安全，这些标准往往要求隔离元件(如数字隔离器或光耦合器)能承受10kV(峰值)以上的高压浪涌。因此，测试隔离器浪涌性能是开发安全、可靠器件的必要环节。隔离芯片因为测试条件更为严苛，测试参数与常规电磁兼容测试的参数存在很大区别，所以需要进行隔离芯片测试时，往往需要选择专用的测试设备进行测试。对于同时存在电磁兼容浪涌测试需求和隔离芯片测试需求的用户来说，需要准备两种测试设备，无论是使用便捷性还是设备适用性，均存在很大的影响。所以，本实用新型整合了电磁兼容浪涌测试装置和隔离芯片浪涌测试装置，使其变成一个设备，提高测试便捷性。

基于上述测试需求，整合常规电磁兼容测试电路和隔离芯片测试电路，基于不同的测试需求进行测试脉冲切换，以保证一台设备实现多种测试需求。本实用新型提供可三种脉冲发生电路，分别在不同测试需求下产生测试脉冲。脉冲发生电路适用于电磁兼容试验－雷击浪涌抗扰度试验，可以测试相关电子元器件、过压保护器、电气回路等的冲击电流吸收能力以及对冲击电流的抗干扰能力。为评定被试设备的各端口经受瞬间过电压扰动时的抗扰度提供一个准确、理想的依据，具有性能稳定、智能化、操作简易等优点。通过一个输出切换模块，基于不同的需求进行脉冲发生电路切换。

优选的，所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路和所述第三脉冲发生电路由一个公共电源进行供电。

在本实用新型实施例中，脉冲发生电路的输出波形是基于自身电源仅耦合电路耦合获得，所以需要发生电路中存在供电电源。为了实现多种脉冲发生电路置于同一个设备中，优选的，三种脉冲发生电路共用一个电源。因为在实际测试过程中，仅有一个脉冲发生电路选通，所以同一时间仅有一个脉冲发生电路使用公共电源，不会出现多电路同时使用的情况，对于电源的要求不会增高。节省了设备空间的同时，减少了电源模块的设置，且电源模块的性能需求没有增大，对于成本控制来说也存在积极地意义。

优选的，如图2，所述第一脉冲发生电路为GBT17626.5标准下的测试电路；所述第一脉冲发生电路包括依序并联的第一电阻1、第一电容、第二电阻2和第三电阻3，以及包括串联在第二电阻2与第三电阻3之间的第四电阻4和第一电感。

在本实用新型实施例中，电磁兼容浪涌测试存在严格的标准限定，我国对其限定的标准为GBT17626.5，为了适应使用标准，所应用的第一组合发生电路与常规电磁兼容浪涌测试设备相同，包括四个电阻、一个电容器和一个电感器；其中，从左到右依次并联有电阻1、电容器、第二电阻2和第三电阻3；第四电阻4与电感器串联在第二电阻2和第三电阻3之间。其中，第一电阻1对应充电电阻R_C；第二电阻2对应脉冲持续时间形成第一电阻1R_S1；第三电阻3对应脉冲持续时间形成第二电阻2R_S2；第四电阻4对应阻抗匹配电阻R_m；电容器对应储能电容C_C；电感器对应上升时间形成电感L_r。

优选的，所述第一脉冲发生电路中，所述四个电阻、一个电容器和一个电感器具体型号由输出峰值电压决定；其中，所述输出峰值电压为0.5KV-4KV。

在本实用新型实施例中，选择不同的元器件R_C、R_S1、R_S2、R_m、C_C、L_r，以使得该发生电路产生1.2/50μs的电压浪涌和8/20μs的电流浪涌。执行常规的电磁兼容浪涌测试，上述已知，常规电磁兼容浪涌测试的开路电压等级为0.5KV/1KV/2KV/4KV，本申请方案便基于该开路电压等级需求进行电路设计，确定峰值电压的范围为0.5KV-4KV。

优选的，如图3，所述第二脉冲发生电路基于VDE V0884-11标准内推荐电路2(circuit2)要求设置；所述第二脉冲发生电路包括依序并联的第五电阻5、第二电容、第六电阻6、第三电容，以及包括串联在第六电阻6与第三电容之间的第七电阻7，以及串联在第三电容末端的第八电阻8。

在本实用新型实施例中，对于隔离芯片的浪涌测试需求，标准VDE V0884-11进行了限定，并推荐了测试电路circuit2，其包括四个电阻和两个电容器；其中，从左到右依次并联有第五电阻5、第二电容、第六电阻6和第三电容；第七电阻7串联在第六电阻6和电容器2之间；第八电阻8串联在电容器2末端。其中，第五电阻5对应电阻Rs；第六电阻6对应电阻R1；第七电阻7对应电阻R2；第八电阻8对应电阻R3；第二电容对应电阻C1；第三电容对应电阻C2。其产生1,2/50μs的脉冲(1,2μs虚拟前置时间，50μs虚拟至半值)来模拟配电系统的瞬态。

优选的，所述第二脉冲发生电路中，所述第二电容的额定电容为1-3μF，所述第三电容的额定电容为25-40nF；所述第二脉冲发生电路的输出电压不小于10KV；所述第六电阻6的额定电阻为60-80Ω；所述第七电阻7的额定电压为5-20Ω；所述第八电阻8的额定电压为15-30Ω。

在本实用新型实施例中，基于隔离芯片的测试需求，规定了各元器件的护体型号，其中，电阻的额定电阻由输出峰值电压决定，因为隔离芯片的测试需求往往要求不低于10kv，所以针对其测试需求，设置可变电阻Rs。

优选的，如图4，所述第三脉冲发生电路基于VDE V0884-11标准内推荐电路3要求设置；所述第三脉冲发生电路包括第九电阻9、第十电阻10和第四电容；其中第九电阻9与第四电容并联后与第十电阻10串联。

在本实用新型实施例中，第三脉冲发生电路往往用来测试由于附近的雷击对地而诱导到天线系统布线的典型电压。其为隔离芯片的常规测试电路，与第二脉冲发生电路不同，其主要用于普通隔离芯片测试，因为不存在可变电阻，使其使用是更为便捷。当存在特殊测试需求时，才启用第二脉冲发生电路。包括两个电阻和和一个电容器；其中，第九电阻9与第四电容并联后与第十电阻10串联。其中，第九电阻9对应电阻Rs；第十电阻10对应电阻R1；第四电容对应电容C1。

优选的，所述第三脉冲发生电路中，第九电阻9的额定电阻为14-16MΩ；所述第十电阻10的额定电阻为0.8-1.2KΩ；所述第四电容的额定电容为1-3nF。

在本实用新型实施例中，上述已知，第三脉冲发生电路用于常规隔离芯片测试，其具有固定的输出波形和峰值电压，所以规定了其第九电阻9的额定电阻为15MΩ；第十电阻10的额定电阻为1KΩ；第四电容的额定电容为1nF。

优选的，所述输出切换模块包括一个三通模拟开关，用于脉冲发生电路选通。

在本实用新型实施例中，为了实现同一时间的但发生电路选通，设定一个三通的模拟开关，用于基于实际测试需求，进行开关开合情况选定，对应将需要的测试电路进行选通，进行对应的装置测试。实现了单一设备进行多种测试需求的浪涌测试。

优选的，所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路、所述第三脉冲发生电路、所述公共电源和所述输出切换模块封装在一个设备外壳内。

在本实用新型实施例中，所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路、所述第三脉冲发生电路、所述公共电源和所述输出切换模块封装在一个设备外壳内。该设备外壳具有一个电源接入端口和至少一个测试脉冲输出端口，其余装置均封装在外壳内。将多种测试脉冲发射电路封装在一个设备外壳内，实现了单一设备进行多种测试需求的浪涌测试，提高了装置的适用性能。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种浪涌测试设备，其特征在于，所述浪涌测试设备包括：

第一脉冲发生电路，用于输出第一测试脉冲；

第二脉冲发生电路，用于输出第二测试脉冲；

第三脉冲发生电路，用于输出第三测试脉冲；

所述第一测试脉冲、所述第二测试脉冲和所述第三测试脉冲分别用于不同波形和峰值电压需求场景下的浪涌测试；

所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路和所述第三脉冲发生电路接入同一个用于脉冲发生电路选通的输出切换模块。

2.根据权利要求1所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路和所述第三脉冲发生电路由一个公共电源供电。

3.根据权利要求1所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第一脉冲发生电路为GBT17626.5标准下的测试电路；

所述第一脉冲发生电路包括依序并联的第一电阻(1)、第一电容、第二电阻(2)和第三电阻(3)，以及包括串联在第二电阻(2)与第三电阻(3)之间的第四电阻(4)和第一电感。

4.根据权利要求3所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第一脉冲发生电路的输出峰值电压为0.5kv-4kv。

5.根据权利要求1所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第二脉冲发生电路基于VDEV0884-11标准要求设置；

所述第二脉冲发生电路包括依序并联的第五电阻(5)、第二电容、第六电阻(6)、第三电容，以及包括串联在第六电阻(6)与第三电容之间的第七电阻(7)，以及串联在第三电容末端的第八电阻(8)。

6.根据权利要求5所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第二脉冲发生电路中，所述第二电容的额定电容为1-3μF，所述第三电容的额定电容为25-40nF；

所述第二脉冲发生电路的输出电压不小于10KV；

所述第六电阻(6)的额定电阻为60-80Ω；

所述第七电阻(7)的额定电压为5-20Ω；

所述第八电阻(8)的额定电压为15-30Ω。

7.根据权利要求1所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第三脉冲发生电路基于VDEV0884-11标准要求设置；

所述第三脉冲发生电路包括第九电阻(9)、第十电阻(10)和第四电容；其中第九电阻(9)与第四电容并联后与第十电阻(10)串联。

8.根据权利要求7所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第三脉冲发生电路中，第九电阻(9)的额定电阻为14-16MΩ；

所述第十电阻(10)的额定电阻为0.8-1.2KΩ；

所述第四电容的额定电容为1-3nF。

9.根据权利要求1所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述输出切换模块包括一个用于脉冲发生电路选通的三通模拟开关。

10.根据权利要求2所述的浪涌测试设备，其特征在于，所述第一脉冲发生电路、所述第二脉冲发生电路、所述第三脉冲发生电路、所述公共电源和所述输出切换模块封装在一个设备外壳内。

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