專(zhuān)利名稱(chēng)：多波形的沖擊電流發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率輸入變換為浪涌功率輸出的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種多波形的沖擊電流發(fā)生器。
背景技術(shù)：
模擬雷擊浪涌電流測(cè)試系統(tǒng)，又稱(chēng)沖擊電流發(fā)生器，是通過(guò)儲(chǔ)能電容器的瞬時(shí)放電形成大電流，對(duì)SPD、壓敏電阻、防雷箱等防雷保護(hù)裝置以及器件進(jìn)行模擬雷擊試驗(yàn)，從而驗(yàn)證這些器件是否能滿足對(duì)雷電引起的大電流、過(guò)電壓起到吸收和抑制作用，也可用來(lái)對(duì)電源系統(tǒng)、電子產(chǎn)品等在雷擊的環(huán)境中的抗干擾能力進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證；該設(shè)備也可用應(yīng)用于其他科研分析，比如電磁脈沖防護(hù)等領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)是使用不同的儀器分別產(chǎn)生單一波形，試驗(yàn)儀器投資較大，使用也不方便，控制白動(dòng)化程度不高，而多種波形發(fā)生器需要控制的器件多，涉及各個(gè)波形模塊互鎖問(wèn)題，采用傳統(tǒng)的繼電器控制模式會(huì)人大增加控制難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種用于雷擊浪涌電流測(cè)試系統(tǒng)的多波形切換模塊，該多波形切換模塊可產(chǎn)生多種波形、提高了器件的利用率并減少了部件組件，大大降低了電容器的部分殘余電壓所帯來(lái)的危害，避免操作員接觸設(shè)備高壓部件、增強(qiáng)設(shè)備操作安全性，方便了在多種波形之間進(jìn)行切換，達(dá)到操作員在人機(jī)界面通過(guò)設(shè)置可以自動(dòng)完成波形的切換，從而節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間、提高勞動(dòng)效率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
ー種多波形的沖擊電流發(fā)生器，包括控制器、高壓直流充電模塊、多波形切換模塊、用于放置待測(cè)樣品的測(cè)試臺(tái)、位于多波形切換模塊與測(cè)試臺(tái)之間的用于控制其通斷的間隙球；
所述控制器用于控制所述高壓直流充電模塊沖電和多波形切換模塊的波形切換；
所述高壓直流充電模塊用于對(duì)多波形切換模塊進(jìn)行充電；
所述多波形切換模塊給測(cè)試臺(tái)提供沖擊電流；
所述多波形切換模塊中放電回路包括至少4個(gè)第一電容器并聯(lián)組成的第一電容器單元、與第一電容器単元并聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)組、與所述第一電容器數(shù)目相等的第二電容器并聯(lián)組成的第二電容器単元、與第二電容器単元并聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)組和調(diào)波電阻單元；
所述第一電容器単元中第一電容器依次與第二電容器単元中第二電容器串聯(lián)連接并位于放電回路兩端之間，所述第一電容器和第二電容器均由串聯(lián)的上電容、下電容組成，第ー電容器單元中各第一電容器的上電容、下電容之間接點(diǎn)通過(guò)第一導(dǎo)線串聯(lián)，第二電容器單元中各第二電容器的上電容、下電容之間接點(diǎn)通過(guò)第二導(dǎo)線串聯(lián)，第一電容器單元中各下電容與第二電容器単元中各上電容的接點(diǎn)通過(guò)第三導(dǎo)線串聯(lián)；第三導(dǎo)線與第一開(kāi)關(guān)組和第二開(kāi)關(guān)組之間的接點(diǎn)電連接；
所述調(diào)波電阻單元包括第一調(diào)波電阻組和第二調(diào)波電阻組，第一導(dǎo)線一端經(jīng)第三開(kāi)關(guān)組與第二導(dǎo)線一端連接，第一調(diào)波電阻組與所述第三開(kāi)關(guān)組和第二導(dǎo)線的接點(diǎn)之間設(shè)置有第四開(kāi)關(guān)組，所述第二電容器單元另一端與第二調(diào)波電阻組之間設(shè)置有第五開(kāi)關(guān)組。上述技術(shù)方案進(jìn)ー步改進(jìn)技術(shù)方案如下
I.上述方案中，所述第一調(diào)波電阻組由若干電阻并聯(lián)組成，所述第二調(diào)波電阻組由若干電阻并聯(lián)組成。2.上述方案中，所述第一電容器和第二電容器中電容均采用20kV32iiFX2的電容。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明多波形切換模塊可產(chǎn)生多種波形、其提高了器件的利用率并減少了部件組件，大大降低了電容器的部分殘余電壓所帯來(lái)的危害，避免操作員接觸設(shè)備高壓部件、增強(qiáng)設(shè) 備操作安全性，方便了在多種波形之間進(jìn)行切換，達(dá)到操作員在人機(jī)界面通過(guò)設(shè)置可以自動(dòng)完成波形的切換，從而節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間、提高勞動(dòng)效率。


圖I是本發(fā)明多波形的沖擊電流發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明多波形切換模塊結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中1、測(cè)試臺(tái)；2、放電回路；3、間隙球；4、第一電容器単元；41、第一電容器；411、上電容；412、下電容；5、第二電容器單兀；51、第二電容器；6、調(diào)波電阻單兀；61、第一調(diào)波電阻組；62、第二調(diào)波電阻組；7、第一導(dǎo)線；8、第二導(dǎo)線；9、第三導(dǎo)線；10、控制器；
11、高壓直流充電模塊；12、多波形切換模塊。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述
實(shí)施例ー種多波形的沖擊電流發(fā)生器，包括控制器、高壓直流充電模塊、多波形切換模塊、用于放置待測(cè)樣品的測(cè)試臺(tái)、位于多波形切換模塊與測(cè)試臺(tái)之間的用于控制其通斷的間隙球；
所述控制器用于控制所述高壓直流充電模塊沖電和多波形切換模塊的波形切換；
所述高壓直流充電模塊用于對(duì)多波形切換模塊進(jìn)行充電；
所述多波形切換模塊給測(cè)試臺(tái)提供沖擊電流；
所述多波形切換模塊中放電回路包括至少4個(gè)第一電容器并聯(lián)組成的第一電容器單元、與第一電容器単元并聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)組、與所述第一電容器數(shù)目相等的第二電容器并聯(lián)組成的第二電容器単元、與第二電容器単元并聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)組和調(diào)波電阻單元；
所述第一電容器單兀4中第一電容器41依次與第二電容器單兀5中第二電容器51串聯(lián)連接并位于放電回路2兩端之間，所述第一電容器41和第二電容器51均由串聯(lián)的上電容411、下電容412組成，第一電容器単元4中各第一電容器41的上電容411、下電容412之間接點(diǎn)通過(guò)第一導(dǎo)線7串聯(lián)，第二電容器単元5中各第二電容器51的上電容411、下電容412之間接點(diǎn)通過(guò)第二導(dǎo)線8串聯(lián)，第一電容器単元4中各下電容412與第二電容器単元5中各上電容411的接點(diǎn)通過(guò)第三導(dǎo)線9串聯(lián)；第三導(dǎo)線9與第一開(kāi)關(guān)組K1、K2和第二開(kāi)關(guān)組K3、K4之間的接點(diǎn)電連接；所述調(diào)波電阻單元6包括第一調(diào)波電阻組61和第二調(diào)波電阻組62，第一導(dǎo)線7 —端經(jīng)第三開(kāi)關(guān)組K5、K6與第二導(dǎo)線8—端連接，第一調(diào)波電阻組61與所述第三開(kāi)關(guān)組K5、K6和第二導(dǎo)線8的接點(diǎn)之間設(shè)置有第四開(kāi)關(guān)組K7、K8，所述第二電容器単元5另一端與第二調(diào)波電阻組62之間設(shè)置有第五開(kāi)關(guān)組K9、KlO0上述第一調(diào)波電阻組61由若干電阻并聯(lián)組成，所述第二調(diào)波電阻組62由若干電阻并聯(lián)組成。上述第一電容器41和第二電容器42中電容均采用20kV32iiFX2的電容。本實(shí)施例多波形的沖擊電流發(fā)生器具體工作過(guò)程如下在主回路中，10臺(tái)電容器，每臺(tái)電容器內(nèi)部存在2個(gè)電容即電容器芯，每組2臺(tái)，若要實(shí)現(xiàn)8/20放電回路，則需要每組的2臺(tái)(4個(gè))電容器進(jìn)行串聯(lián)，然后5組進(jìn)行并聯(lián)，即開(kāi)關(guān)K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8全部打開(kāi)，K9，KlO兩個(gè)臺(tái)開(kāi)關(guān)閉合，從而形成總電容量40 ii F，最高電壓80kV，通過(guò)R1’ R15’的8/20調(diào)波電阻單元放電，可輸出標(biāo)準(zhǔn)8/20 ii s波形。若要實(shí)現(xiàn)10/350放電回路，則 需要每組的2臺(tái)(4個(gè))電容器全部并聯(lián)，5組并聯(lián)，即開(kāi)關(guān)Kl、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8全部閉合，K9，KlO兩臺(tái)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，此時(shí)形成總電容量640 u F，最高電壓20kV，通過(guò)Rl’ R15’的10/350調(diào)波電阻放電，可輸出標(biāo)準(zhǔn)10/350ii s波形
采用上述多波形的沖擊電流發(fā)生器時(shí)，其提高了器件的利用率并減少了部件組件，大大降低了電容器的部分殘余電壓所帯來(lái)的危害，避免操作員接觸設(shè)備高壓部件、增強(qiáng)設(shè)備操作安全性，方便了在多種波形之間進(jìn)行切換，達(dá)到操作員在人機(jī)界面通過(guò)設(shè)置可以自動(dòng)完成波形的切換，從而節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間、提高勞動(dòng)效率。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種多波形的沖擊電流發(fā)生器，包括控制器(10)、高壓直流充電模塊(11)、多波形切換模塊(12)、用于放置待測(cè)樣品的測(cè)試臺(tái)(I)、位于多波形切換模塊(12)與測(cè)試臺(tái)(I)之間的用于控制其通斷的間隙球(3)； 所述控制器(10 )用于控制所述高壓直流充電模塊(11)充電和多波形切換模塊(12 )的波形切換； 所述高壓直流充電模塊(11)用于對(duì)多波形切換模塊(12 )進(jìn)行充電； 所述多波形切換模塊給測(cè)試臺(tái)(I)提供沖擊電流； 其特征在于所述多波形切換模塊中放電回路(2)包括至少4個(gè)第一電容器(41)并聯(lián)組成的第一電容器単元(4)、與第一電容器単元(4)并聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)組(Kl、K2)、與所述第ー電容器(41)數(shù)目相等的第二電容器(51)并聯(lián)組成的第二電容器単元(5)、與第二電容器単元(5)并聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)組(K3、K4)和調(diào)波電阻単元(6)； 所述第一電容器単元(4)中第一電容器(41)依次與第二電容器単元(5)中第二電容器(51)串聯(lián)連接并位于放電回路(2)兩端之間，所述第一電容器(41)和第二電容器(51)均由串聯(lián)的上電容(411)、下電容(412)組成，第一電容器単元(4)中各第一電容器(41)的上電容(411)、下電容(412)之間接點(diǎn)通過(guò)第一導(dǎo)線(7)串聯(lián)，第二電容器単元(5)中各第二電容器(51)的上電容(411)、下電容(412)之間接點(diǎn)通過(guò)第二導(dǎo)線(8)串聯(lián)，第一電容器單元(4)中各下電容(412)與第二電容器単元(5)中各上電容(411)的接點(diǎn)通過(guò)第三導(dǎo)線(9)串聯(lián)；第三導(dǎo)線(9)與第一開(kāi)關(guān)組(K1、K2)和第二開(kāi)關(guān)組(K3、K4)之間的接點(diǎn)電連接； 所述調(diào)波電阻單元(6)包括第一調(diào)波電阻組(61)和第二調(diào)波電阻組(62)，第一導(dǎo)線(7)—端經(jīng)第三開(kāi)關(guān)組(K5、K6)與第二導(dǎo)線(8)—端連接，第一調(diào)波電阻組(61)與所述第三開(kāi)關(guān)組(K5、K6)和第二導(dǎo)線(8)的接點(diǎn)之間設(shè)置有第四開(kāi)關(guān)組(K7、K8)，所述第二電容器単元(5)另一端與第二調(diào)波電阻組(62)之間設(shè)置有第五開(kāi)關(guān)組(K9、K10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖擊電流發(fā)生器，其特征在于所述第一調(diào)波電阻組(61)由若干電阻并聯(lián)組成，所述第二調(diào)波電阻組(62)由若干電阻并聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的沖擊電流發(fā)生器，其特征在于所述第一電容器(41)和第二電容器(42 )中電容均采用20kV32 ii F X 2的電容。
全文摘要
一種多波形的沖擊電流發(fā)生器，包括控制器、高壓直流充電模塊、多波形切換模塊、測(cè)試臺(tái)、間隙球，多波形切換模塊包括第一電容器單元、第一開(kāi)關(guān)組、第二電容器單元、第二開(kāi)關(guān)組和調(diào)波電阻單元；所述第一電容器單元中第一電容器依次與第二電容器單元中第二電容器串聯(lián)連接，所述第一電容器和第二電容器均由串聯(lián)的上電容、下電容組成，第一電容器單元中各第一電容器的上電容、下電容之間接點(diǎn)通過(guò)第一導(dǎo)線串聯(lián)，第二電容器單元中各第二電容器的上電容、下電容之間接點(diǎn)通過(guò)第二導(dǎo)線串聯(lián)，第一電容器單元中各下電容與第二電容器單元中各上電容的接點(diǎn)通過(guò)第三導(dǎo)線串聯(lián)。本發(fā)明沖擊電流發(fā)生器可產(chǎn)生多種波形、提高了器件的利用率并減少了部件組件，大大降低了電容器的部分殘余電壓所帶來(lái)的危害。
文檔編號(hào)H02M9/04GK102868314SQ20121026428
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者黃學(xué)軍, 趙濤寧, 蔡省洋, 王嬌 申請(qǐng)人:蘇州泰思特電子科技有限公司