一种串联式超低频高压发生器制造技术

本发明专利技术属于电气装置设备技术领域，公开了一种串联式超低频高压发生器，包括：电源电路、控制单元、驱动电路、继电器单元、第一高压电子开关、第一升压变压器、第二高压电子开关以及第二升压变压器；第一升压变压器和第二升压变压器的初级线圈均通过继电器单元连接供电源；第一升压变压器的次级线圈的第一输出端通过第一高压电子开关连接第二升压变压器次级线圈的第二输出端，第二升压变压器次级线圈的第一输出端通过第二高压电子开关连接负载，形成二级变压器串联升压结构；电源电路与供电源相连，转换供电源；控制单元与电源电路相连；控制单元通过驱动电路分别与继电器单元、第一高压电子开关以及第二高压电子开关的控制端相连，实现动作控制。

【技术实现步骤摘要】
一种串联式超低频高压发生器
[0001 ] 本专利技术涉及电气装置设备
，特别涉及一种串联式超低频高压发生器。
技术介绍
高压发生器又称直流高压发生器，是高压电源的传统称呼，是指主要用于绝缘和漏电检测中的高压电源。目前市场上的有两类超低频高压发生器，第一类超低频高压发生器工作原理主要是通过旋转一特殊旋转调压器而调制出包络为0.1Hz的调幅波，通过变压器将其升至所需电压，再通过整流硅堆、机械开关，放电电阻将高压调幅波解调出0.1Hz的高压电。这类产品的输出波形畸变大、导致工作时设备严重发热，安全风险激增，以至不能连续工作。第二类超低频高压发生器采用单片机控制光控高压开关单元，放电电阻将高压调幅波解调出0.1Hz的高压电，由于设备安全限制，这类产品输出0.1Hz的高压电的最高峰值电压最高仅为50kV，输出范围过小，无法广泛使用；同时鉴于设备本身限制，在高电压时控制精度不高严重制约了使用精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够提升安全系数、扩大输出范围的超低频高压发生器。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种串联式超低频高压发生器，包括:电源电路、控制单元、驱动电路、继电器单元、第一高压电子开关、第一升压变压器、第二高压电子开关以及第二升压变压器；所述第一升压变压器和所述第二升压变压器的初级线圈均通过所述继电器单元连接供电源；所述第一升压变压器的次级线圈的第一输出端通过所述第一高压电子开关连接所述第二升压变压器次级线圈的第二输出端，所述第二升压变压器次级线圈的第一输出端通过所述第二高压电子开关连接用电负载，形成二级变压器串联升压结构；所述电源电路与供电源相连，转换供电源，为串联式超低频高压发生器内部供电；所述控制单元与所述电源电路相连；所述控制单元通过所述驱动电路分别与所述继电器单元、所述第一高压电子开关以及所述第二高压电子开关的控制端相连，实现动作控制。 进一步地，所述继电器单元包括:固态继电器；所述固态继电器连接在供电源与所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的初级线圈之间。 进一步地，所述继电器单元还包括:大功率继电器；所述大功率继电器与所述固态继电器串连在供电源与所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的初级线圈之间。 进一步地，所述第一高压电子开关和所述第二高压电子开关均为光控IGBT高压电子开关。 进一步地，还包括:电压电流采样电路以及A/D转换电路；所述电压电流采样电路分别与所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的次级线圈相连，采样输出电流和电压；所述电压电流采样电路的输出端通过所述A/D转换电路与所述控制单元相连，形成闭环回路，实现所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的输出控制；所述A/D转换电路与所述电源电路相连，获取电能供应。 进一步地，所述电压电流采样电路包括:第一电压电流采样电路和第二电压电流采样电路；所述第一电压电流采样电路的输入端与所述第一升压变压器的次级线圈相连，输出端与所述A/D转换电路相连；所述第二电压电流采样电路的输入端与所述第二升压变压器的次级线圈相连，输出端与所述A/D转换电路相连。 进一步地，所述第一电压电流采样电路包括:分压电阻R1、分压电阻R2以及电流采样电阻R3 ;所述分压电阻Rl与分压电阻R2串联连接在所述第一高压电子开关的输出端与地之间；所述分压电阻Rl的输入端连接所述第一高压电子开关的输出端；所述分压电阻Rl的输出端连接所述A/D转换电路；所述电流采样电阻R3连接在所述第一升压变压器次级线圈的第二输出端与地之间；所述电流采样电阻R3输入端与所述A/D转换电路相连。 进一步地，所述第二电压电流采样电路包括:分压电阻R4、分压电阻R5以及电流采样电阻R6 ;所述分压电阻R4与分压电阻R5串联连接在所述第二高压电子开关的输出端与地之间；所述分压电阻R4的输入端连接所述第二高压电子开关的输出端；所述分压电阻R4的输出端连接所述A/D转换电路；所述电流采样电阻R6连接在所述第一升压变压器次级线圈的第二输出端与地之间；所述电流采样电阻R6输入端与所述A/D转换电路相连。 进一步地，串联式超低频高压发生器还包括:触摸屏和打印机；所述触摸屏和所述打印机与所述控制单元相连。 进一步地，串联式超低频高压发生器还包括:无线通信模块；所述无线通信模块与所述控制单元相连，实现控制单元与外界的数据传递。 本专利技术提供的串联式超低频高压发生器通过两个升压变压器串联的方式，扩大整体输出的电压范围；同时，鉴于高压输出，采用两级串联输出，使得输出回路的功率密度降低，从而降低输出回路发生过热烧毁的概率，从而从整体上提升了安全性。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的串联式80KV超低频高压发生器的结构示意图。 【具体实施方式】 本专利技术提供一种串联式超低频高压发生器，现以80KV的超低频高压发生器为例，说明本方案。 参见图1，本专利技术提供的一种串联式80KV超低频高压发生器，包括:电源电路、控制单元、驱动电路、继电器单元、第一高压电子开关、第一升压变压器、第二高压电子开关以及第二升压变压器；第一升压变压器和第二升压变压器的初级线圈均通过继电器单元连接供电源，形成供电电路，并通过继电器实现高安全系数的高压通断控制；第一升压变压器的次级线圈的第一输出端％通过第一高压电子开关连接第二升压变压器次级线圈的第二输出端b2，第二升压变压器次级线圈的第一输出端a2通过第二高压电子开关连接用电负载，形成二级变压器串联升压结构，通过两级升压变压器，整体上扩大输出电压的范围，同时也降低了输出回路的功率密度，相对于单个升压变压器承载全量程范围内电压输出，两级串联输出，能够根据实际需要灵活分配各个升压变压器的输出电压，从而使得两个升压变压器能够更多的处在最优化的输出范围内，避免始终高压输出或者低压输出造成的器件过热，安全风险增高或者电损过大；电源电路与供电源相连，转换供电源，降压整流，为串联式超低频高压发生器内部供电；控制单元与电源电路相连，获取运转所需的低压直流电；控制单元通过驱动电路分别与继电器单元、第一高压电子开关以及第二高压电子开关的控制端相连，实现动作控制，调整输出电压。 本实施例中，第一高压电子开关采用30KV高压电子开关、第一升压变压器采用30KV升压变压器；第二高压电子开关采用50KV高压电子开关、第二升压变压器采用50KV升压变压器；确保输出电压极值为80KV。也可以根据实际需要选用不同阈值的第一升压变压器和第二升压变压器，将两者串联，从而达到串联扩大输出范围的目的；鉴于各类器件的耐压性能区别，第一升压变压器和第二升压变压器的阈值范围避免过大的差异，避免输出回路过热。 本实施例中，控制单元采用单片机系统；实际应用中，也可以采用注入PLC等其他类型的控制器。 继电器单元用于高压状态下的安全控制供电源的接入和关断，包括:固态继电器；固态继电器连接在供电源与第一升压变压器以及第二升压变压器的初级线圈之间。鉴于固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关，在开关过程中无机械接触部件，因此固态继电器除具有与电磁继电器一样的功能外，还具有逻辑电路兼容，耐振耐机械冲击，安装位置无限制，具有良好的防潮防霉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联式超低频高压发生器，其特征在于，包括：电源电路、控制单元、驱动电路、继电器单元、第一高压电子开关、第一升压变压器、第二高压电子开关以及第二升压变压器；所述第一升压变压器和所述第二升压变压器的初级线圈均通过所述继电器单元连接供电源；所述第一升压变压器的次级线圈的第一输出端通过所述第一高压电子开关连接所述第二升压变压器次级线圈的第二输出端，所述第二升压变压器次级线圈的第一输出端通过所述第二高压电子开关连接用电负载，形成二级变压器串联升压结构；所述电源电路与所述供电源相连，转换供电源为串联式超低频高压发生器内部供电；所述控制单元与所述电源电路相连；所述控制单元通过所述驱动电路分别与所述继电器单元、所述第一高压电子开关以及所述第二高压电子开关的控制端相连，实现动作控制。

【技术特征摘要】
1.一种串联式超低频高压发生器，其特征在于，包括:电源电路、控制单元、驱动电路、继电器单元、第一高压电子开关、第一升压变压器、第二高压电子开关以及第二升压变压器；所述第一升压变压器和所述第二升压变压器的初级线圈均通过所述继电器单元连接供电源；所述第一升压变压器的次级线圈的第一输出端通过所述第一高压电子开关连接所述第二升压变压器次级线圈的第二输出端，所述第二升压变压器次级线圈的第一输出端通过所述第二高压电子开关连接用电负载，形成二级变压器串联升压结构；所述电源电路与所述供电源相连，转换供电源为串联式超低频高压发生器内部供电；所述控制单元与所述电源电路相连；所述控制单元通过所述驱动电路分别与所述继电器单元、所述第一高压电子开关以及所述第二高压电子开关的控制端相连，实现动作控制。2.如权利要求1所述的串联式超低频高压发生器，其特征在于，所述继电器单元包括:固态继电器；所述固态继电器连接在供电源与所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的初级线圈之间。3.如权利要求2所述的串联式超低频高压发生器，其特征在于，所述继电器单元还包括:大功率继电器；所述大功率继电器与所述固态继电器串连在供电源与所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的初级线圈之间。4.如权利要求3所述的串联式超低频高压发生器，其特征在于:所述第一高压电子开关和所述第二高压电子开关均为光控IGBT高压电子开关。5.如权利要求1所述的串联式超低频高压发生器，其特征在于，还包括:电压电流采样电路以及A/D转换电路；所述电压电流采样电路分别与所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的次级线圈相连，采样输出电流和电压；所述电压电流采样电路的输出端通过所述A/D转换电路与所述控制单元相连，形成闭环回路，实现所述第一升压变压器以及所述第二升压变压器的输出 控制；所述A/D转换电...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗湘炜，朱永华，汪清明，
申请(专利权)人：三迪电气武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42