CN2744058Y - 一种雷击浪涌发生器 - Google Patents

Abstract

一种雷击浪涌发生器，现有技术存在寿命短、噪音大、操作难度大、极性切换安全性差的缺陷，本实用新型的高压供电源为一单独的直流高压源，放电开关为一单向放电开关，并连接在储能电路的输出端与信号形成电路的输入端之间，极性切换电路的输入端与信号形成电路的输出端相连，其两输出端分别连有浪涌输出端口与地输出端口。使用寿命长，噪音小，极性切换安全性好，可靠性高，空间利用率高，有利于减小发生器整体的体积。

Description

一种雷击浪涌发生器

【技术领域】

本实用新型涉及一种雷击浪涌发生器，属于电磁兼容性(EMC)测试领域，用于对用电设备(EUT)施加模拟浪涌冲击，从而确定EUT抗浪涌冲击能力。

【背景技术】

用电设备在实际使用过程中，其工作电路一旦受到浪涌冲击，很可能会造成用电设备的故障、损坏。产生浪涌冲击有外部和内部两种原因，外部原因主要是雷电，雷电直接击中或间接传输到用电设备的工作线路，会产生强烈的浪涌信号，冲击用电设备；内部原因有主电源系统切换骚扰(如电容器组的切换)、配电系统内在仪器附近的轻微开关动作或者负荷变化、与开关装置有关的谐振电路(如晶闸管)、各种系统故障(如对设备组接地系统的短路和电弧故障)等，所有这些发生于内外部的因素都可能产生对用电设备浪涌冲击。因此，用电设备的抗浪涌冲击的能力成为评价其产品性能的重要指标。对该指标的评价通常是用雷击浪涌发生器按规定的要求，对EUT施加相应等级的浪涌，然后考察EUT的工作状态是否正常来实现的。

现有的两种雷击浪涌发生器的工作原理如图1、图2所示：其中图1所示的雷击浪涌发生器包括高压供电源1、储能电路3、信号形成电路4，高压供电源1的输出端与储能电路3的输入端相连，储能电路3的输出端与信号形成电路4的输入端相连，信号形成电路4的输出端连有浪涌输出端口5和地输出端口10；该高压供电源1由正高压源U+、负高压源U-和电源选择开关K1组成，储能电路3的输出端与信号形成电路4的输入端之间连有一双向放电开关K2′。当电源选择开关K1接通正高压源U+时，闭合放电开关K2′，输出的浪涌极性为正；当电源选择开关接通负高压源U-时，闭合放电开关K₂′，输出的浪涌极性为负。采用这种结构的雷击浪涌发生器，由于放电开关为无极性影响的双向可工作的真空高压继电器，使用寿命短、噪音大。

图2所示的结构中，使用单向半导体放电开关K₂加上一极性切换电路2取代了图1结构中的双向放电开关，其余与图1相同。极性切换电路2中设有四个极性切换开关：开关K₃、开关K₄、开关K₅、开关K₆。要输出极性为正的浪涌时，先使开关K₅、开关K₆处于断开状态，然后闭合开关K₃、开关K₄，电源选择开关接通正高压源U+，再闭合单向半导体放电开关K₂；要输出极性为正的浪涌时，先使开关K₃、开关K₄处于断开状态，然后闭合开关K₅、K₆，电源选择开关接通负高压源U-，再闭合单向半导体开关K₂。采用图2这种结构的雷击浪涌发生器，当电源选择开关K₁或开关K₃、开关K₄、开关K₅、开关K₆控制出错时会在放电开关K₂两端产生反向压降，从而损坏放电开关K₂，因此这种结构的雷击浪涌发生器操作难度大，极性切换安全性差。

【实用新型内容】

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种雷击浪涌发生器，以降低操作难度，达到延长使用寿命、降低噪音、提高极性切换安全性的目的。

本实用新型所采用的技术方案是一种雷击浪涌发生器，包括高压供电源、储能电路、信号形成电路、放电开关和极性切换电路，高压供电源的输出端与储能电路的输入端相连，储能电路的输出端与信号形成电路的输入端相连，其特征在于：所述的高压供电源为一单独的直流高压源，所述的放电开关为一单向放电开关，并连接在储能电路的输出端与信号形成电路的输入端之间，所述的极性切换电路的输入端与信号形成电路的输出端相连，其两输出端分别连有浪涌输出端口与地输出端口。本实用新型的供电源为单一的直流高压源，省去了现有技术中的电源选择开关，并将极性切换开关设在输出端，与单向放电开关不发生关联，使得电流流过放电开关的方向只可能有一个。无论极性切换开关处于何状态，都不会在放电开关两端产生反向压降，极性切换安全性好。

本实用新型的放电开关为单向半导体放电开关。单向半导体放电开关工作稳定，使用寿命长，噪音小。

本实用新型的极性切换电路包括四个极性切换开关。这样有利于更好的与其余电路相配合，便于控制输出极性。

本实用新型的储能电路中设有一储能电容，储能电容由多个高压电容并联组成，电容两端连接在两线路板上。用这种方法可以在成本较低的前提下达到所需的容量需求。

本实用新型所述的雷击浪涌发生器另设有按键显示电路与测量控制电路，且设置在一隔离腔内；所述的单向放电开关设置在另一隔离腔内。如此能够减少外电路对主板的干扰，有利于提高雷击浪涌发生器的可靠性。

本实用新型所述的两隔离腔由屏蔽隔离板与发生器外壳形成。这样可以利用发生器外壳的形状，达到良好的屏蔽效果。

本实用新型的信号形成电路中设有第一脉冲持续时间形成电阻、第二脉冲持续时间形成电阻和阻抗匹配电阻，且都安装在上述放电开关侧的屏蔽隔离板上。这能使发生器主电路结构紧凑，空间利用率高，从而减小发生器整体的体积。

本实用新型的有益效果是：使用寿命长，噪音小，极性切换安全性好，可靠性高，空间利用率高，有利于减小发生器整体的体积。

【附图说明】

图1为现有的一种雷击浪涌发生器原理图。

图2为现有的另一种雷击浪涌发生器原理图。

图3为本实用新型的雷击浪涌发生器的原理图。

图4为本实用新型中储能电容的安装示意图。

【具体实施方式】

雷击浪涌发生器的主电路如图3所示，包括直流高压源1′、储能电路3、信号形成电路4、放电开关K₂和极性切换电路2，储能电路3包括限流电阻Rc与储能电容Cc，信号形成电路4包括阻抗匹配电阻Rm、第一脉冲持续时间形成电阻Rs1、第二脉冲持续时间形成电阻Rs2和上升时间形成电感Lr。直流高压源1′的两端分别与地线和限流电阻Rc的输入端相连，限流电阻Rc的输出端与单向半导体放电开关K₂的一端相连，单向半导体放电开关K₂的另一端与阻抗匹配电阻Rm的输入端相连接，阻抗匹配电阻Rm的输出端与上升时间形成电感Lr的输入端相连接，储能电容Cc的两端分别与地线和限流电阻Rc的输出端相连，第一脉冲持续时间形成电阻Rs1的两端分别与地线和阻抗匹配电阻Rm的输入端相连，第二脉冲持续时间形成电阻Rs2的两端分别与地线和上升时间形成电感Lr的输出端相连。极性切换电路2包括四个极性切换开关(开关K₃、K₄、K₅、K₆、)，共有两输入端、两输出端，它的一输入端与上升时间形成电感8的输出端相连，另一输入端与地线相连，它的两输出端分别连有浪涌输出端口5与地输出端口10相连接。

其中，储能电容Cc由多个高压电容并联组成，可先将多个高压电容的两端分别焊在两块线路板上，再用固定支架把两块线路板固定在机箱内(如图4)。发生器外壳壳体内安装有两块金属屏蔽隔离板，两隔离板与外壳形成两隔离腔，按键显示电路、测量控制电路和放电开关分别置于两隔离腔内，第一脉冲持续时间形成电阻Rs1、第二脉冲持续时间形成电阻Rs2、阻抗匹配电阻Rm都安装此屏蔽隔离板上(背离放电开关侧)。

使用时，浪涌输出端口5与地输出端口10还连接有耦合网络，耦合网络通过耦合方式选择开关与EUT电源的输出端相连，EUT电源输入端连接去耦网络。EUT电源的输出端与EUT相连，根据试验要求通过耦合方式选择开关选择浪涌耦合方式，通过极性切换电路选择浪涌极性，然后调节直流高压源1′的输入，并通过限流电阻Rc给储能电容充电，待储能电容Cc上的电压基本充满后，若要输出极性为正的浪涌电压，则断开K₄、K₅，闭合开关K₆、K₃，再闭合放电开关K₂，若要输出极性为负的浪涌电压，则断开K₆、K₃，闭合开关K₄、K₅，再闭合放电开关K₂。

Claims (6)

1、一种雷击浪涌发生器，包括高压供电源、储能电路、信号形成电路、放电开关和极性切换电路，高压供电源的输出端与储能电路的输入端相连，储能电路的输出端与信号形成电路的输入端相连，其特征在于：所述的高压供电源为一单独的直流高压源，所述的放电开关为一单向放电开关，并连接在储能电路的输出端与信号形成电路的输入端之间，所述的极性切换电路的输入端与信号形成电路的输出端相连，其两输出端分别连有浪涌输出端口与地输出端口。

2、根据权利要求1所述的雷击浪涌发生器，其特征在于：所述的极性切换电路包括四个极性切换开关。

3、根据权利要求1所述的雷击浪涌发生器，其特征在于：储能电路中设有一储能电容，储能电容由多个高压电容并联组成，电容两端连接在两线路板上。

4、根据权利要求1所述的雷击浪涌发生器，其特征在于：所述的雷击浪涌发生器另设有按键显示电路与测量控制电路，且设置在一隔离腔内；所述的单向放电开关设置在另一隔离腔内。

5、根据权利要求4所述的雷击浪涌发生器，其特征在于：所述的两隔离腔由屏蔽隔离板与发生器外壳形成。

6、根据权利要求5所述的雷击浪涌发生器，其特征在于：信号形成电路中设有第一脉冲持续时间形成电阻、第二脉冲持续时间形成电阻和阻抗匹配电阻，且都安装在上述放电开关侧的屏蔽隔离板上。

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