一种10/1000μs雷电冲击发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种10/1000μs雷电冲击发生器，包括依次连接的可调直流高压源、限流电路和电压/电流波形产生电路，电压/电流波形产生电路包括依次连接的储能电容组、放电开关和放电回路网络，以及连接放电开关的触发电路，所储能电容组的输入端连接限流电路的输出端，放电回路网络的输出端连接被测试品；可调直流高压源经限流电路向储能电容组充电，充电完成后触发电路控制放电开关导通，从而使放电回路网络产生10/1000μs电压或电流波形。本发明专利技术能提供10/1000μs波形来对信号电涌保护器进行严酷等级的实验。

【技术实现步骤摘要】
一种10/1000μs雷电冲击发生器
本专利技术属于信号类电涌保护器测试领域，特别涉及了一种10/1000μs雷电冲击发生器。
技术介绍
雷电是自然界中的一种自然放电现象。雷电发生后，通过静电感应和电磁感应的作用，通信线路中将形成雷电过电压。对于通信线路的雷电过电压，目前在通信线路中常采用安装信号电涌保护器的方法来进行抑制。信号电涌保护器的常规冲击试验常采用8/20μs或1.2/50μs波形。但是对于防护等级更高的信号电涌保护器而言，根据IEC61643-21:2000低压电涌保护器第21部分——电信和信号网络的电涌保护器的性能要求和试验方法的规范要求：信号电涌保护器的冲击限制电压试验用的电压波形和电流波形采用10/1000μs，1kV或4kV的开路电压；10/1000μs，25A或100A的短路电流。也就是说常规的8/20μs或1.2/50μs波形已经无法满足严酷等级的实验了。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题，本专利技术旨在提供一种10/1000μs雷电冲击发生器，它能提供10/1000μs波形来对信号电涌保护器进行严酷等级的实验。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种10/1000μs雷电冲击发生器，包括依次连接的可调直流高压源、限流电路和电压/电流波形产生电路，所述电压/电流波形产生电路包括依次连接的储能电容组、放电开关和放电回路网络，以及连接放电开关的触发电路，所述储能电容组的输入端连接限流电路的输出端，放电回路网络的输出端连接被测试品；所述可调直流高压源经限流电路向储能电容组充电，充电完成后触发电路控制放电开关导通，从而使放电回路网络产生10/1000μs电压或电流波形。其中，上述限流电路包括第一～第四电阻，可调直流高压源的输出端分别经第一～第四电阻与储能电容组的输入端连接。其中，上述电压/电流波形产生电路包括第一～第四储能电容、第一～第四可控硅、第五～第七电阻以及电感，所述第一～第四储能电容构成储能电容组，第一～第四可控硅构成放电开关，第五～第七电阻以及电感构成放电回路网络；所述第一～第四储能电容的一端接地，另一端一一对应连接第一～第四可控硅的阳极，第一～第四可控硅的阳极一一对应连接第一～第四电阻，所述第五电阻的一端连接第六电阻的一端并接地，第五电阻的另一端经依次串联的电感和第七电阻后与第六电阻的另一端连接，第五电阻与电感的公共端连接第一～第四可控硅的阴极。其中，上述触发电路包括变压器、整流桥、滤波电容、三端稳压器、开关和第八电阻，所述变压器的原边接入220V交流电，它的副边连接整流桥的输入端，整流桥包括正、负输出端，所述滤波电容的正极分别连接整流桥的正输出端和三端稳压器的输入端，滤波电容的负极分别连接整流桥的负输出端和三端稳压器的接地端，三端稳压器的接地端连接第一～第四可控硅的阴极，三端稳压器的输出端经第八电阻与第一～第四可控硅的门极连接。其中，上述三端稳压器的型号为7805。采用上述技术方案带来的有益效果：本专利技术的电路结构简单，操作方便，工作性能稳定，且具有输出电压高、电流大的特点，满足信号电涌保护器严酷等级试验。电路中的放电开关采用单向可控硅电路，具有无放电火花、测量精度高、干扰小的特点。储能电容组的结构及单向可控硅的放电开关，易于实现大电流放电，且放电回路性能稳定、工作可靠，不易造成放电开关的损坏。本专利技术应用范围广泛，不仅适用于信号电涌保护器的测试，同样也适应于其它电子设备的雷击模拟试验。附图说明图1是本专利技术的系统结构框图。图2是本专利技术中可调直流高压源的原理结构图。图3是本专利技术中的限流电路的结构图。图4是本专利技术中电压/电流波形产生电路的电路图。图5是本专利技术中触发电路的电路图。标号说明：R1～R8：第一～第八电阻，C1～C4：第一～第四储能电容，G1～G2：第一～第四可控硅，L：电感，w：电阻器，S：开关。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。如图1所示本专利技术的系统结构框图，一种10/1000μs雷电冲击发生器，包括依次连接的可调直流高压源、限流电路和电压/电流波形产生电路，所述电压/电流波形产生电路包括依次连接的储能电容组、放电开关和放电回路网络，以及连接放电开关的触发电路，所述储能电容组的输入端连接限流电路的输出端，放电回路网络的输出端连接被测试品；所述可调直流高压源经限流电路向储能电容组充电，充电完成后触发电路控制放电开关导通，当被测试品端开路时，放电回路网络产生10/1000μs电压波形，当被测试品端短路时，放电回路网络产生10/1000μs电流波形。如图2所示本专利技术中可调直流高压源的原理结构图，高压源模块外接+24V直流电源和电阻器w，输出0～5kV的电压。通过调整电阻器w抽头的位置改变输出电压的大小。高压源模块的内部电路采用脉冲高频振荡电路及倍压电路，由电阻器w调整脉冲信号的占空比，改变输出电压的值。如图3所示本专利技术中的限流电路的结构图，包括第一～第四电阻，即R1～R4，可调直流高压源的输出端分别经R1～R4与储能电容组的输入端连接。R1～R4的阻值为100kΩ，功率为100W。如图4所示本专利技术中的限流电路的结构图，电压/电流波形产生电路包括第一～第四储能电容C1～C4、第一～第四可控硅G1～G4、第五～第七电阻R5～R7以及电感L，所述第一～第四储能电容构成储能电容组，第一～第四可控硅构成放电开关，第五～第七电阻以及电感构成放电回路网络；所述第一～第四储能电容的一端接地，另一端一一对应连接第一～第四可控硅的阳极，第一～第四可控硅的阳极一一对应连接第一～第四电阻，所述第五电阻的一端连接第六电阻的一端并接地，第五电阻的另一端经依次串联的电感和第七电阻后与第六电阻的另一端连接，第五电阻与电感的公共端连接第一～第四可控硅的阴极。利用该波形产生电路产生的波形，其波头时间半峰值时间C为储能电容组的总电容，C＝C1+C2+C3+C4，输出的开路电压U0为储能电容组的充电电压值。C1、C2、C3、C4电容的取值为2.5μF/10kV。R5的阻值为2.2kΩ，R6为11Ω，R7为150Ω，它们电阻的功率为100W。G1、G2、G3、G4的电流取值为100A。如图5所示本专利技术中触发电路的电路图，触发电路包括变压器、整流桥、滤波电容、三端稳压器7805、开关S和第八电阻R8，所述变压器的原边接入220V交流电，它的副边连接整流桥的输入端，整流桥包括正、负输出端，所述滤波电容的正极分别连接整流桥的正输出端和7805的输入端，滤波电容的负极分别连接整流桥的负输出端和7805的接地端，7805的接地端连接G1～G4的阴极，7805的输出端经R8与的G1～G4门极连接。当储能电容组充电完成，闭合触发电路的开关S，触发电路向G1～G4输入门信号，从而产生波形。综上所述，本专利技术产生的波形，满足波前时间为10μs，半峰值时间为1000μs，峰值误差为±10％，波前时间误差为+100％、-10％，半峰值时间误差为±20％，最大开路电压为5kV，最大短路电流为500A。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种10/1000μs雷电冲击发生器，其特征在于：包括依次连接的可调直流高压源、限流电路和电压/电流波形产生电路，所述电压/电流波形产生电路包括依次连接的储能电容组、放电开关和放电回路网络，以及连接放电开关的触发电路，所述储能电容组的输入端连接限流电路的输出端，放电回路网络的输出端连接被测试品；所述可调直流高压源经限流电路向储能电容组充电，充电完成后触发电路控制放电开关导通，从而使放电回路网络产生10/1000μs电压或电流波形。

【技术特征摘要】
1.一种10/1000μs雷电冲击发生器，其特征在于：包括依次连接的可调直流高压源、限流电路和电压/电流波形产生电路，所述电压/电流波形产生电路包括依次连接的储能电容组、放电开关和放电回路网络，以及连接放电开关的触发电路，所述储能电容组的输入端连接限流电路的输出端，放电回路网络的输出端连接被测试品；所述可调直流高压源经限流电路向储能电容组充电，充电完成后触发电路控制放电开关导通，从而使放电回路网络产生10/1000μs电压或电流波形；所述限流电路包括第一～第四电阻，可调直流高压源的输出端分别经第一～第四电阻与储能电容组的输入端连接，第一～第四电阻的阻值为100kΩ、功率为100W；所述电压/电流波形产生电路包括第一～第四储能电容、第一～第四可控硅、第五～第七电阻以及电感，所述第一～第四储能电容构成储能电容组，第一～第四可控硅构成放电开关，第五～第七电阻以及电感构成放电回路网络；所述第一～第四储能电容的一端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥超，陈则煌，李鹏飞，周中山，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32