一種大電流脈沖發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大電流脈沖發(fā)生裝置，包括內(nèi)部集成有A/D轉(zhuǎn)換器的ARM微控制器模塊、鋰電池、電壓轉(zhuǎn)換電路模塊、反激開關(guān)電源電路模塊和大電流脈沖放電電路模塊，大電流脈沖放電電路模塊由依次相接的電容器組放電電路、電阻網(wǎng)絡(luò)電路和放電開關(guān)電路組成；ARM微控制器模塊輸入端接有按鍵操作電路模塊，ARM微控制器模塊輸出端接有LCD顯示電路模塊、微型打印機和電源驅(qū)動電路模塊，反激開關(guān)電源電路模塊輸出端接有采樣信號調(diào)理電路模塊，采樣信號調(diào)理電路模塊與A/D轉(zhuǎn)換器和ARM微控制器模塊均相接。本實用新型體積小，攜帶方便，應(yīng)用在電子式電流互感器極性測試中能夠減小工作人員的勞動強度，避免了操作存在的潛在危險。
【專利說明】一種大電流脈沖發(fā)生裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種脈沖發(fā)生裝置，尤其是涉及一種為電子式電流互感器一次側(cè)提供150A?500A脈沖大電流的大電流脈沖發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子式電流互感器的日益推廣，對檢測其極性的設(shè)備要求也越來越高。進行檢測時，需要一個大電流源向互感器的一次側(cè)通入脈沖電流。在實際中，不同型號互感器一次側(cè)額定電流范圍為50A到3000A，因而，對大電流脈沖源的可控性提出了較高的要求。由于實際電子式電流互感器一次側(cè)額定電流的范圍大多在600A到2000A，而進行極性測試時通常需要向電子式電流互感器一次側(cè)接入的電流至少是其額定電流四分之一。所以大電流源至少需要提供150A至500A的可調(diào)電流。
[0003]由于電子式電流互感器的變比比較高，現(xiàn)有技術(shù)中在檢測電子式電流互感器極性時，需要配備三相電源和專門的升壓設(shè)備，以便于產(chǎn)生加載到互感器一次側(cè)的瞬時大電流，另外還要配備電壓表、電流表等，同時還需要3?5人協(xié)作才能完成測試，工作人員的勞動強度大，操作存在潛在危險，而且自耦變壓器的體積大，攜帶不方便。使用大電流脈沖發(fā)生器來代替三相電源和升壓設(shè)備是該裝置便于攜帶、操作方便的關(guān)鍵，但是，現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、工作可靠性高的能夠應(yīng)用于電子式電流互感器極性檢測的大電流脈沖發(fā)生裝置。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，體積小，攜帶方便，應(yīng)用在電子式電流互感器的極性測試中能夠減小工作人員的勞動強度，避免了工作人員操作存在的潛在危險，電壓電流輸出精度高，實用性強，應(yīng)用范圍廣，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:包括內(nèi)部集成有Α/D轉(zhuǎn)換器的ARM微控制器模塊、為裝置中各用電模塊供電的鋰電池和與鋰電池的輸出端相接且用于將鋰電池輸出的電壓轉(zhuǎn)換為裝置中各用電模塊所需電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路模塊，以及反激開關(guān)電源電路模塊和與反激開關(guān)電源電路模塊的輸出端相接的大電流脈沖放電電路模塊，所述大電流脈沖放電電路模塊由依次相接的電容器組放電電路、電阻網(wǎng)絡(luò)電路和放電開關(guān)電路組成，所述放電開關(guān)電路與ARM微控制器模塊的輸出端相接；所述ARM微控制器模塊的輸入端接有按鍵操作電路模塊，所述ARM微控制器模塊的輸出端接有LCD顯示電路模塊、微型打印機和用于驅(qū)動反激開關(guān)電源電路模塊的電源驅(qū)動電路模塊，所述反激開關(guān)電源電路模塊與電源驅(qū)動電路模塊的輸出端相接，所述反激開關(guān)電源電路模塊的輸出端接有采樣信號調(diào)理電路模塊，所述采樣信號調(diào)理電路模塊的輸出端與Α/D轉(zhuǎn)換器的輸入端和ARM微控制器模塊的輸入端均相接；所述大電流為150A?500A。[0006]上述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述鋰電池的輸出端接有電池電壓檢測電路模塊，所述電池電壓檢測電路模塊與ARM微控制器模塊的輸入端相接，所述ARM微控制器模塊的輸出端接有欠壓保護電路模塊，所述欠壓保護電路模塊接在所述鋰電池與所述反激開關(guān)電源電路模塊的輸入端之間。
[0007]上述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述ARM微控制器模塊主要由ARM微控制器芯片STM32F103VE構(gòu)成。
[0008]上述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述反激開關(guān)電源電路模塊包括變壓器Tl，MOS管Ql，電感LI，非極性電容Cl、C2和C3，二極管D2和D3，以及電阻Rl和R2 ；所述變壓器Tl的一次側(cè)線圈的一端與所述電阻Rl的一端和非極性電容Cl的一端相接且為所述反激開關(guān)電源電路模塊的輸入端Vin，所述電阻Rl的另一端和非極性電容Cl的另一端均與所述二極管D3的陰極相接，所述變壓器Tl的一次側(cè)線圈的另一端與所述二極管D3的陽極和MOS管Ql的漏極相接，所述MOS管Ql的柵極與電源驅(qū)動電路模塊的輸出端PWM相接，所述MOS管Ql的源極接地，所述變壓器Tl的二次側(cè)線圈的一端與所述非極性電容C2的一端和二極管D2的陽極相接，所述非極性電容C2的另一端與電阻R2的一端相接，所述二極管D2的陰極和電阻R2的另一端均與所述電感LI的一端相接，所述電感LI的另一端與非極性電容C3的一端相接且為所述反激開關(guān)電源電路模塊的輸出端Vo，所述變壓器Tl的二次側(cè)線圈的另一端和非極性電容C3的另一端均接地。
[0009]上述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述電源驅(qū)動電路模塊包括芯片MIC4427,芯片 TPS2812,非極性電容 C12，M0S 管 Q3 和 Q4, 二極管 D1、D6、D7 和 D8,電阻 R11、R12、R14、R18、R30、R31、R32、R32*、R33、R33*、R35、R36、RS1、RS2 和 RS3，所述芯片 MIC4427的VS管腳與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊的+12V電壓輸出端相接，所述芯片MIC4427的GND管腳接地，所述芯片MIC4427的INA管腳與電阻R12的一端相接，所述芯片MIC4427的INB管腳與電阻R14的一端相接，所述電阻R12的另一端和電阻R14的另一端均與電阻Rll的一端和電阻R18的一端相接，且與ARM微控制器模塊的輸出端PWMl相接，所述電阻Rll的另一端和電阻R18的另一端均接地，所述芯片MIC4427的OUTA管腳和OUTB管腳均與二極管Dl的陰極、二極管D6的陰極、電阻R30的一端和電阻R31的一端相接，所述二極管Dl的陽極和電阻R30的另一端均與所述芯片TPS2812的IIN管腳相接，所述二極管D6的陽極和電阻R31的另一端均與所述芯片TPS2812的2IN管腳相接，所述芯片TPS2812的GND管腳接地，所述芯片TPS2812的VCC管腳與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊的+12V電壓輸出端相接且通過非極性電容C12接地，所述芯片TPS2812的IOUT管腳與二極管D7的陰極、電阻R33的一端和電阻R33*的一端相接，所述二極管D7的陽極、電阻R33的另一端和電阻R33*的另一端均與電阻R35的一端和MOS管Q3的柵極相接，所述芯片TPS2812的20UT管腳與二極管D8的陰極、電阻R32的一端和電阻R32*的一端相接，所述二極管D8的陽極、電阻R32的另一端和電阻R32*的另一端均與電阻R36的一端和MOS管Q4的柵極相接，所述MOS管Q3的漏極與MOS管Q4的漏極相接且為所述電源驅(qū)動電路模塊的輸出端PWM，所述電阻R35的另一端、MOS管Q3的源極、電阻R36的另一端和MOS管Q4的源極均與所述電阻RSl的一端、電阻RS2的一端和電阻RS3的一端相接，所述電阻RSl的另一端、電阻RS2的另一端和電阻RS3的另一端均接地。
[0010]上述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述采樣信號調(diào)理電路模塊包括比較器芯片LM393，運算放大器芯片LM358，二極管D5，極性電容C25，非極性電容C22、C23和C24，以及電阻R200、R25、R26、R50和R51 ;所述二極管D5的陽極和電阻R26的一端相接且為所述采樣信號調(diào)理電路模塊的輸入端U-1N，所述二極管D5的陰極與非極性電容C22的一端、極性電容C25的正極和電阻R25的一端相接，所述非極性電容C22的另一端和極性電容C25的負極均接地，所述電阻R26的另一端、電阻R51的一端和非極性電容C24的一端均與所述比較器芯片LM393的反向輸入端和運算放大器芯片LM358的同向輸入端相接，所述電阻R25的另一端、電阻R50的一端和非極性電容C23的一端均與所述比較器芯片LM393的同向輸入端相接，所述電阻R51的另一端、非極性電容C24的另一端、電阻R50的另一端和非極性電容C23的另一端均接地，所述比較器芯片LM393的電源端和運算放大器芯片LM358的電源端均與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊的+5V電壓輸出端相接，所述比較器芯片LM393的接地端和運算放大器芯片LM358的接地端均接地，所述比較器芯片LM393的輸出端與ARM微控制器模塊的輸入端S2相接且通過電阻R200與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊的+5V電壓輸出端相接，所述運算放大器芯片LM358的反向輸入端與所述運算放大器芯片LM358的輸出端相接，所述運算放大器芯片LM358的輸出端為所述采樣信號調(diào)理電路模塊的輸出端SI且與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相接。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本實用新型采用了模塊化的設(shè)計，電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，接線方便。
[0013]2、本實用新型的體積小，攜帶方便，采用本實用新型為電子式電流互感器的一次偵_供150A~500A的大電流，使得對電子式電流互感器的極性測試更加方便，能夠減小工作人員的勞動強度，避免了工作人員操作存在的潛在危險。
[0014]3、本實用新型的電壓電流輸出精度高，有助于提高電子式電流互感器極性測試的 可靠性。
[0015]4、本實用新型不僅能夠應(yīng)用在電子式電流互感器的極性測試中，還能夠應(yīng)用在其它具有大電流脈沖的場合，實用性強，應(yīng)用范圍廣，便于推廣使用。
[0016]綜上所述，本實用新型電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，體積小，攜帶方便，應(yīng)用在電子式電流互感器的極性測試中能夠減小工作人員的勞動強度，避免了工作人員操作存在的潛在危險，電壓電流輸出精度高，實用性強，應(yīng)用范圍廣，便于推廣使用。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0019]圖2為本實用新型反激開關(guān)電源電路模塊的電路原理圖。
[0020]圖3為本實用新型電源驅(qū)動電路模塊的電路原理圖。
[0021]圖4為本實用新型采樣信號調(diào)理電路模塊的電路原理圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]I一ARM微控制器模塊；1-1 一A/D轉(zhuǎn)換器；2—鋰電池；
[0024]3—電壓轉(zhuǎn)換電路模塊；4一反激開關(guān)電源電路模塊；
[0025]5—大電流脈沖放電電路模塊； 5-1—電容器組放電電路；
[0026]5-2一電阻網(wǎng)絡(luò)電路； 5_3—放電開關(guān)電路；6—按鍵操作電路模塊；[0027]7一IXD顯不電路模塊；8—微型打印機；9一電源驅(qū)動電路模塊；
[0028]10 一米樣彳目號調(diào)理電路模塊； 11 一電池電壓檢測電路模塊；
[0029]12—欠壓保護電路模塊。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本實用新型包括內(nèi)部集成有Α/D轉(zhuǎn)換器1-1的ARM微控制器模塊1、為裝置中各用電模塊供電的鋰電池2和與鋰電池2的輸出端相接且用于將鋰電池2輸出的電壓轉(zhuǎn)換為裝置中各用電模塊所需電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路模塊3，以及反激開關(guān)電源電路模塊4和與反激開關(guān)電源電路模塊4的輸出端相接的大電流脈沖放電電路模塊5，所述大電流脈沖放電電路模塊5由依次相接的電容器組放電電路5-1、電阻網(wǎng)絡(luò)電路5-2和放電開關(guān)電路5-3組成，所述放電開關(guān)電路5-3與ARM微控制器模塊I的輸出端相接；所述ARM微控制器模塊I的輸入端接有按鍵操作電路模塊6，所述ARM微控制器模塊I的輸出端接有LCD顯示電路模塊7、微型打印機8和用于驅(qū)動反激開關(guān)電源電路模塊4的電源驅(qū)動電路模塊9，所述反激開關(guān)電源電路模塊4與電源驅(qū)動電路模塊9的輸出端相接，所述反激開關(guān)電源電路模塊4的輸出端接有采樣信號調(diào)理電路模塊10，所述采樣信號調(diào)理電路模塊10的輸出端與Α/D轉(zhuǎn)換器1-1的輸入端和ARM微控制器模塊I的輸入端均相接；所述大電流為150A?500A。
[0031 ] 如圖1所示，本實施例中，所述鋰電池2的輸出端接有電池電壓檢測電路模塊11，所述電池電壓檢測電路模塊11與ARM微控制器模塊I的輸入端相接，所述ARM微控制器模塊I的輸出端接有欠壓保護電路模塊12，所述欠壓保護電路模塊12接在所述鋰電池2與所述反激開關(guān)電源電路模塊4的輸入端之間。
[0032]本實施例中，所述ARM微控制器模塊I主要由ARM微控制器芯片STM32F103VE構(gòu)成。
[0033]如圖2所示，本實施例中，所述反激開關(guān)電源電路模塊4包括變壓器TI，MOS管Ql，電感LI，非極性電容Cl、C2和C3，二極管D2和D3，以及電阻Rl和R2 ;所述變壓器Tl的一次側(cè)線圈的一端與所述電阻Rl的一端和非極性電容Cl的一端相接且為所述反激開關(guān)電源電路模塊4的輸入端Vin，所述電阻Rl的另一端和非極性電容Cl的另一端均與所述二極管D3的陰極相接，所述變壓器Tl的一次側(cè)線圈的另一端與所述二極管D3的陽極和MOS管Ql的漏極相接，所述MOS管Ql的柵極與電源驅(qū)動電路模塊9的輸出端PWM相接，所述MOS管Ql的源極接地，所述變壓器Tl的二次側(cè)線圈的一端與所述非極性電容C2的一端和二極管D2的陽極相接，所述非極性電容C2的另一端與電阻R2的一端相接，所述二極管D2的陰極和電阻R2的另一端均與所述電感LI的一端相接，所述電感LI的另一端與非極性電容C3的一端相接且為所述反激開關(guān)電源電路模塊4的輸出端Vo，所述變壓器Tl的二次側(cè)線圈的另一端和非極性電容C3的另一端均接地。其中，電阻R1、非極性電容Cl和二極管D3構(gòu)成了變壓器Tl的一次側(cè)線圈一側(cè)的RCD緩沖電路，電阻R2、非極性電容C2和二極管D2構(gòu)成了變壓器Tl的二次側(cè)線圈一側(cè)的RCD緩沖電路，能夠確保所述反激開關(guān)電源電路模塊4的安全可靠工作。
[0034]如圖3所示，本實施例中，所述電源驅(qū)動電路模塊9包括芯片MIC4427，芯片TPS2812，非極性電容 C12，M0S 管 Q3 和 Q4，二極管 D1、D6、D7 和 D8,電阻 R11、R12、R14、R18、R30、R31、R32、R32*、R33、R33*、R35、R36、RS1、RS2 和 RS3，所述芯片 MIC4427 的 VS 管腳與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊3的+12V電壓輸出端相接，所述芯片MIC4427的GND管腳接地，所述芯片MIC4427的INA管腳與電阻R12的一端相接，所述芯片MIC4427的INB管腳與電阻R14的一端相接，所述電阻R12的另一端和電阻R14的另一端均與電阻Rll的一端和電阻R18的一端相接，且與ARM微控制器模塊I的輸出端PWMl相接，所述電阻Rll的另一端和電阻R18的另一端均接地，所述芯片MIC4427的OUTA管腳和OUTB管腳均與二極管Dl的陰極、二極管D6的陰極、電阻R30的一端和電阻R31的一端相接，所述二極管Dl的陽極和電阻R30的另一端均與所述芯片TPS2812的IIN管腳相接，所述二極管D6的陽極和電阻R31的另一端均與所述芯片TPS2812的2IN管腳相接，所述芯片TPS2812的GND管腳接地，所述芯片TPS2812的VCC管腳與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊3的+12V電壓輸出端相接且通過非極性電容C12接地，所述芯片TPS2812的IOUT管腳與二極管D7的陰極、電阻R33的一端和電阻R33*的一端相接，所述二極管D7的陽極、電阻R33的另一端和電阻R33*的另一端均與電阻R35的一端和MOS管Q3的柵極相接，所述芯片TPS2812的20UT管腳與二極管D8的陰極、電阻R32的一端和電阻R32*的一端相接，所述二極管D8的陽極、電阻R32的另一端和電阻R32*的另一端均與電阻R36的一端和MOS管Q4的柵極相接，所述MOS管Q3的漏極與MOS管Q4的漏極相接且為所述電源驅(qū)動電路模塊9的輸出端PWM，所述電阻R35的另一端、MOS管Q3的源極、電阻R36的另一端和MOS管Q4的源極均與所述電阻RSl的一端、電阻RS2的一端和電阻RS3的一端相接，所述電阻RSl的另一端、電阻RS2的另一端和電阻RS3的另一端均接地。ARM微控制器模塊I輸出的信號經(jīng)過芯片MIC4427提高電壓后，再經(jīng)過芯片TPS2812來提高驅(qū)動電流，來驅(qū)動MOS管Q3和Q4，使MOS管Q3和Q4能夠更快速的導(dǎo)通和關(guān)斷。
[0035]如圖4所示，本實施例中，所述采樣信號調(diào)理電路模塊10包括比較器芯片LM393，運算放大器芯片LM358，二極管D5，極性電容C25，非極性電容C22、C23和C24，以及電阻R200、R25、R26、R50和R51 ;所述二極管D5的陽極和電阻R26的一端相接且為所述采樣信號調(diào)理電路模塊10的輸入端U-1N，所述二極管D5的陰極與非極性電容C22的一端、極性電容C25的正極和電阻R25的一端相接，所述非極性電容C22的另一端和極性電容C25的負極均接地，所述電阻R26的另一端、電阻R51的一端和非極性電容C24的一端均與所述比較器芯片LM393的反向輸入端和運算放大器芯片LM358的同向輸入端相接，所述電阻R25的另一端、電阻R50的一端和非極性電容C23的一端均與所述比較器芯片LM393的同向輸入端相接，所述電阻R51的另一端、非極性電容C24的另一端、電阻R50的另一端和非極性電容C23的另一端均接地，所述比較器芯片LM393的電源端和運算放大器芯片LM358的電源端均與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊3的+5V電壓輸出端相接，所述比較器芯片LM393的接地端和運算放大器芯片LM358的接地端均接地，所述比較器芯片LM393的輸出端與ARM微控制器模塊I的輸入端S2相接且通過電阻R200與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊3的+5V電壓輸出端相接，所述運算放大器芯片LM358的反向輸入端與所述運算放大器芯片LM358的輸出端相接，所述運算放大器芯片LM358的輸出端為所述采樣信號調(diào)理電路模塊10的輸出端SI且與Α/D轉(zhuǎn)換器1-1的輸入端相接。所述采樣信號調(diào)理電路模塊10的輸入端U-1N與所述反激開關(guān)電源電路模塊4的輸出端相接，所述反激開關(guān)電源電路模塊4輸出的電壓在二極管D5之前直接通過電阻R26和電阻R51分壓并與比較器芯片LM393的反向輸入端相接，在二極管D5之后并上極性電容C25，再通過電阻R25和電阻R50分壓并與比較器芯片LM393的正向輸入端相接，組成了放電觸發(fā)電路，當電容器組放電電路5-1開始放電時，比較器芯片LM393的反向輸入端電壓迅速下降，而比較器芯片LM393的正向輸入端電壓在極性電容C25的作用下保持一段時間的高電壓，則比較器芯片LM393的輸出端輸出高電平，觸發(fā)所述ARM微控制器模塊I的外部中斷，ARM微控制器模塊I開始保存經(jīng)過Α/D轉(zhuǎn)換器1-1進行Α/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)；非極性電容C22和C23用于濾波，減小大電流對放電觸發(fā)電路的影響；運算放大器芯片LM358和非極性電容C24構(gòu)成了電壓跟隨器，所述反激開關(guān)電源電路模塊4輸出的電壓經(jīng)過電阻R26和電阻R51分壓后，使電壓在O?3.3V之內(nèi)，再經(jīng)過電壓跟隨器將反激開關(guān)電源電路模塊4輸出的電壓輸出給ARM微控制器模塊I中的Α/D轉(zhuǎn)換器1-1。
[0036]本實用新型的工作原理及工作過程是:所述ARM微控制器模塊I通過電源驅(qū)動電路模塊9驅(qū)動反激開關(guān)電源電路模塊4輸出100V、150V.200V和250V四個檔位的恒定電壓，為電容器組放電電路5-1提供高精度的電源，并依次經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)電路5-2和放電開關(guān)電路5-3后輸出，所述ARM微控制器模塊I對放電開關(guān)電路5-3進行控制，為電子式電流互感器的一次側(cè)提供150A?500A的大電流；米樣信號調(diào)理電路模塊10對反激開關(guān)電源電路模塊4輸出的電壓進行濾波調(diào)理后輸出給Α/D轉(zhuǎn)換器1-1進行Α/D轉(zhuǎn)換后，ARM微控制器模塊I根據(jù)經(jīng)過Α/D轉(zhuǎn)換器1-1進行Α/D轉(zhuǎn)換后的信號對反激開關(guān)電源電路模塊4的輸出電壓進行精確調(diào)節(jié)，LCD顯示電路模塊7能夠顯示輸出電壓和電流，微型打印機8能夠打印輸出電壓和電流。
[0037]以上工作過程中，電池電壓檢測電路模塊11對鋰電池2的電壓進行實時檢測并將所檢測到的信號輸出給ARM微控制器模塊1，ARM微控制器模塊I將其接收到的檢測電壓信號與欠壓電壓閾值相比對，當檢測電壓信號小于欠壓電壓閾值時，說明鋰電池2已欠壓，此時，ARM微控制器模塊I通過控制欠壓保護電路模塊12，斷開鋰電池2為所述反激開關(guān)電源電路模塊4供電的供電回路，達到了保護反激開關(guān)電源電路模塊4的目的。
[0038]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:包括內(nèi)部集成有Α/D轉(zhuǎn)換器(1-1)的ARM微控制器模塊(I)、為裝置中各用電模塊供電的鋰電池(2)和與鋰電池(2)的輸出端相接且用于將鋰電池(2)輸出的電壓轉(zhuǎn)換為裝置中各用電模塊所需電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路模塊(3)，以及反激開關(guān)電源電路模塊(4)和與反激開關(guān)電源電路模塊(4)的輸出端相接的大電流脈沖放電電路模塊(5)，所述大電流脈沖放電電路模塊(5)由依次相接的電容器組放電電路(5-1)、電阻網(wǎng)絡(luò)電路(5-2)和放電開關(guān)電路(5-3)組成，所述放電開關(guān)電路(5-3)與ARM微控制器模塊(I)的輸出端相接；所述ARM微控制器模塊(1)的輸入端接有按鍵操作電路模塊(6 )，所述ARM微控制器模塊(I)的輸出端接有IXD顯示電路模塊(7 )、微型打印機(8 )和用于驅(qū)動反激開關(guān)電源電路模塊(4)的電源驅(qū)動電路模塊(9)，所述反激開關(guān)電源電路模塊(4)與電源驅(qū)動電路模塊(9)的輸出端相接，所述反激開關(guān)電源電路模塊(4)的輸出端接有采樣信號調(diào)理電路模塊(10)，所述采樣信號調(diào)理電路模塊(10)的輸出端與Α/D轉(zhuǎn)換器(1-1)的輸入端和ARM微控制器模塊(I)的輸入端均相接；所述大電流為150A~500A。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述鋰電池(2)的輸出端接有電池電壓檢測電路模塊(11 )，所述電池電壓檢測電路模塊(11)與ARM微控制器模塊(1)的輸入端相接，所述ARM微控制器模塊(I)的輸出端接有欠壓保護電路模塊(12)，所述欠壓保護電路模塊(12)接在所述鋰電池(2 )與所述反激開關(guān)電源電路模塊(4 )的輸入端之間。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述ARM微控制器模塊(I)主要由ARM微控制器芯片STM32F103VE構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述反激開關(guān)電源電路模塊(4)包括變壓器Tl，MOS管Ql，電感LI，非極性電容C1、C2和C3，二極管D2和D3，以及電阻Rl和R2 ;所述變壓器Tl的一次側(cè)線圈的一端與所述電阻Rl的一端和非極性電容Cl的一端相接且為所述反激開關(guān)電源電路模塊(4)的輸入端Vin，所述電阻Rl的另一端和非極性電容Cl的另一端均與所述二極管D3的陰極相接，所述變壓器Tl的一次側(cè)線圈的另一端與所述二極管D3的陽極和MOS管Ql的漏極相接，所述MOS管Ql的柵極與電源驅(qū)動電路模塊(9)的輸出端PWM相接，所述MOS管Ql的源極接地，所述變壓器Tl的二次側(cè)線圈的一端與所述非極性電容C2的一端和二極管D2的陽極相接，所述非極性電容C2的另一端與電阻R2的一端相接，所述二極管D2的陰極和電阻R2的另一端均與所述電感LI的一端相接，所述電感LI的另一端與非極性電容C3的一端相接且為所述反激開關(guān)電源電路模塊(4)的輸出端Vo，所述變壓器Tl的二次側(cè)線圈的另一端和非極性電容C3的另一端均接地。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述電源驅(qū)動電路模塊(9)包括芯片MIC4427，芯片TPS2812，非極性電容C12，M0S管Q3和Q4，二極管Dl、D6、D7 和 D8,電阻 Rll、R12、R14、R18、R30、R31、R32、R32*、R33、R33*、R35、R36、RS1、RS2 和RS3，所述芯片MIC4427的VS管腳與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊(3)的+12V電壓輸出端相接，所述芯片MIC4427的GND管腳接地，所述芯片MIC4427的INA管腳與電阻R12的一端相接，所述芯片MIC4427的INB管腳與電阻R14的一端相接，所述電阻R12的另一端和電阻R14的另一端均與電阻Rll的一端和電阻R18的一端相接,且與ARM微控制器模塊(I)的輸出端PWMl相接，所述電阻Rll的另一端和電阻R18的另一端均接地，所述芯片MIC4427的OUTA管腳和OUTB管腳均與二極管Dl的陰極、二極管D6的陰極、電阻R30的一端和電阻R31的一端相接，所述二極管Dl的陽極和電阻R30的另一端均與所述芯片TPS2812的IIN管腳相接，所述二極管D6的陽極和電阻R31的另一端均與所述芯片TPS2812的2IN管腳相接，所述芯片TPS2812的GND管腳接地，所述芯片TPS2812的VCC管腳與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊(3)的+12V電壓輸出端相接且通過非極性電容C12接地，所述芯片TPS2812的IOUT管腳與二極管D7的陰極、電阻R33的一端和電阻R33*的一端相接，所述二極管D7的陽極、電阻R33的另一端和電阻R33*的另一端均與電阻R35的一端和MOS管Q3的柵極相接，所述芯片TPS2812的20UT管腳與二極管D8的陰極、電阻R32的一端和電阻R32*的一端相接，所述二極管D8的陽極、電阻R32的另一端和電阻R32*的另一端均與電阻R36的一端和MOS管Q4的柵極相接，所述MOS管Q3的漏極與MOS管Q4的漏極相接且為所述電源驅(qū)動電路模塊(9)的輸出端PWM，所述電阻R35的另一端、MOS管Q3的源極、電阻R36的另一端和MOS管Q4的源極均與所述電阻RSl的一端、電阻RS2的一端和電阻RS3的一端相接，所述電阻RSl的另一端、電阻RS2的另一端和電阻RS3的另一端均接地。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種大電流脈沖發(fā)生裝置，其特征在于:所述采樣信號調(diào)理電路模塊(10)包括比較器芯片LM393，運算放大器芯片LM358，二極管D5，極性電容C25，非極性電容C22、C23和C24，以及電阻R200、R25、R26、R50和R51 ;所述二極管D5的陽極和電阻R26的一端相接且為所述采樣信號調(diào)理電路模塊(10)的輸入端U-1N，所述二極管D5的陰極與非極性電容C22的一端、極性電容C25的正極和電阻R25的一端相接，所述非極性電容C22的另一端和極性電容C25的負極均接地，所述電阻R26的另一端、電阻R51的一端和非極性電容C24的一端均與所述比較器芯片LM393的反向輸入端和運算放大器芯片LM358的同向輸入端相接，所述電阻R25的另一端、電阻R50的一端和非極性電容C23的一端均與所述比較器芯片LM393的同向輸入端相接，所述電阻R51的另一端、非極性電容C24的另一端、電阻R50的另一端和非極性電容C23的另一端均接地，所述比較器芯片LM393的電源端和運算放大器芯片 LM358的電源端均與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊(3)的+5V電壓輸出端相接，所述比較器芯片LM393的接地端和運算放大器芯片LM358的接地端均接地，所述比較器芯片LM393的輸出端與ARM微控制器模塊(I)的輸入端S2相接且通過電阻R200與所述電壓轉(zhuǎn)換電路模塊(3)的+5V電壓輸出端相接，所述運算放大器芯片LM358的輸出端為所述采樣信號調(diào)理電路模塊(10)的輸出端SI且與Α/D轉(zhuǎn)換器(1-1)的輸入端相接。
【文檔編號】G01R1/28GK203688609SQ201320882926
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】劉樹林, 伍鳳娟, 祁俐俐, 韓長端, 魏勇建 申請人:西安科技大學(xué)