一种重频冲击电压发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种重频冲击电压发生装置，包括：电压源模块、充放电回路模块和驱动控制模块；电压源模块包括调压器和倍压电路；调压器的输出端与倍压电路的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端之间串接有保护电阻；充放电回路模块包括充电电容、负载电容和通断开关，通断开关的通断能够控制充放电回路模块内的充电和放电，充电电容对负载电容放电时能够产生冲击电压；通断开关的信号接收端与驱动控制模块的信号输出端相连接。本实用新型专利技术提供的冲击电压发生装置，能够产生重频冲击电压，可满足部分绝缘材料在冲击电压下累积作用试验的需要，可提高试验研究的效率。

A device for generating repetitive impulse voltage

The utility model discloses a repetitive impulse voltage generating device, which comprises a voltage source module, a charging and discharging circuit module and a driving control module; a voltage source module comprises a voltage regulator and a voltage doubling circuit; the output end of the voltage regulator is connected with the input end of the voltage doubling circuit; and the output end of the voltage doubling circuit is connected with the transmission of the charging and discharging circuit module. The charging and discharging circuit module includes the charging capacitor, the load capacitor and the on-off switch. The on-off switch can control the charging and discharging in the charging and discharging circuit module, and the charging capacitor can discharge the load capacitor when discharging. Enough to generate impulse voltage; the signal receiving end of the on-off switch is connected to the signal output end of the drive control module. The impulse voltage generating device provided by the utility model can generate repetitive impulse voltage, satisfy the requirement of cumulative action test of some insulation materials under impulse voltage, and improve the efficiency of experimental research.

【技术实现步骤摘要】
一种重频冲击电压发生装置
本技术属于电压发生装置
，特别涉及一种重频冲击电压发生装置。
技术介绍
冲击电压发生装置是一种产生脉冲波的高电压发生装置，主要用于电力设备的雷电过电压全波以及操作过电压冲击试验，研究电力设备在过电压冲击下的绝缘特性。此外，冲击电压发生器还可以作为纳秒脉冲电源的重要组成部分，也常作为大功率电子束和离子束发生器以及二氧化碳激光器中的电电源装置。目前的冲击电压发生器主要以大容量、高电压等特点为主，主要试验对象为大型电力设备，如电力变压器、高压套管及高压电缆附件等设备；但是，在研究变压器油纸、交联聚乙烯电缆切片等绝缘材料在冲击电压下的累积作用时，需要使用到小容量、低电压的重频冲击电压发生器；存在的问题是：现有的冲击电压发生装置不能满足研究绝缘材料累计作用的需要，亟需一种便携易操作的小型重频脉冲发生器。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种重频冲击电压发生装置，以解决上述存在的技术问题。本技术提供的冲击电压发生装置，能够产生重频冲击电压，可满足部分绝缘材料在冲击电压下累积作用试验的需要，可提高试验研究的效率。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种重频冲击电压发生装置，包括：电压源模块、充放电回路模块和驱动控制模块；电压源模块包括调压器和倍压电路；调压器的输入端能够与外部电源连接，调压器的输出端与倍压电路的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端之间串接有保护电阻，倍压电路能够将外部电压整流并为充放电回路模块提供充电电压；充放电回路模块的输入端与输出端之间的电路并联连接有一个或多个充电电容，每个充电电容并联有一个接地的第一通断开关，充放电回路模块的输入端与输出端之间的电路上还串联配接有充电电阻，第一通断开关上均设置有信号输入端，第一通断开关用于控制充电电容的充放电；充放电回路模块的输出端串联连接有第二通断开关、波头电阻和负载电容，充放电回路模块的输出端并联连接有波尾电阻，第二通断开关设置有信号输入端，第二通断开关用于控制充电电容对负载电容的放电；驱动控制模块设置有信号输出端，第一通断开关及第二通断开关的信号输入端均与驱动控制模块的信号输出端相连接，通过驱动控制模块发出的信号能够控制第一通断开关及第二通断开关的通断；其中，第一通断开关及第二通断开关同时断开时，充放电回路模块的充电电容能够通过倍压电路提供的充电电压进行充电；第一通断开关及第二通断开关同时连通时，充放电回路模块的充电电容能够通过波尾电阻和波头电阻对负载电容进行放电。进一步的，倍压电路的结构为两级，倍压电路输出端的最大输出电压为6.5kV。进一步的，电压源模块为高压直流电压源模块；调压器的输入端与市供电系统相连接，调压器的输入电压为220V，调压器的输出电压范围为0～1000V。进一步的，充放电回路模块具体包括两级充电电容；第一级充电电容C5接入倍压电路的输出端，与倍压电路组成回路，第一级充点电容C5并联连接有第一通断开关V1，第一通断开关V1接地；第二级充电电容C6与第一级充电电容C5并联，第二级充电电容C6并联有第一通断开关V2，每级充电电容均配接有充电电阻R。进一步的，第一通断开关及第二通断开关均为IGBT通断开关，IGBT通断开关能够接收驱动控制模块发出的信号。进一步的，驱动控制模块为IGBT驱动控制模块，IGBT驱动控制模块能够发出驱动信号。进一步的，IGBT驱动控制模块的驱动电路包括控制信号源、光敏二极管、电源、IGBT驱动芯片和第三通断开关；电源与光敏二极管和IGBT驱动芯片串联，控制信号源与光敏二极管并联；第三通断开关为IGBT通断开关，与IGBT驱动芯片相连接；驱动电路上配接有相应的电容及隔离电阻；其中，电源能够为IGBT驱动芯片提供电压，控制信号源能够控制光敏二极管的通断，光敏二极管导通能够使IGBT驱动芯片通过第三通断开关发出驱动信号。进一步的，驱动电路中通过光电隔离方式完成高压电路与低压控制信号电路的隔离。进一步的，IGBT驱动芯片为单片机。进一步的，控制信号源为信号发生器。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术的重频冲击电压发生装置的电压源模块设置有调压器和倍压电路，通过倍压电路能够将输入的交流电压整流为直流电压，能够为充放电回路模块提供充电电压，通过调压器能够调节输送给倍压电路的电压的幅值；通过设置保护电阻能够将试品击穿时电流限制在安全范围；第一通断开关和第二通断开关同时处于断开状态时，充放电回路模块中的充电电容能够通过倍压电路提供的充电电压进行充电，第一通断开关和第二通断开关接收到驱动控制模块发出的驱动信号后闭合时，充电电容通过波头电阻和波尾电阻对负载电容放电，产生冲击电压，通过驱动控制模块重复驱动能够产生重频冲击电压，可满足变压器油纸、交联聚乙烯电缆切片等材料的冲击电压累积作用试验，能够提高实验研究效率。进一步的，采用两级的倍压电路，且最大输出电压为6.5kV，使得整套装置的理论最大输出电压达到13kV，进一步确保能够满足XLPE电缆切片及变压器油纸绝缘等材料在冲击电压下的累积作用试验需求。进一步的，充放电回路模块采用两级充电电容的结构，两级充电电容之间的放电通道由IGBT构成，由外部驱动控制模块控制IGBT通断开关的开断；两级冲击电容构成“并联充电，串联放电”回路，能够减小回路的时间常数，可缩短充电时间，提高冲击电压输出的重复频率，输出冲击电压的重复频率最高可达1Hz，可以提高工作效率。进一步的，采用IGBT驱动控制模块和IGBT通断开关能够较好地实现重频功能；进一步的，IGBT驱动控制模块采用光电隔离方式完成高压放电主回路与低压控制回路的隔离，仅通过控制信号源发出的信号控制整套装置的运行，可保证操作人员的人身安全；且安装方便，操作简单，可设置为体积较小的装置，便于携带。进一步的，IGBT驱动控制模块由驱动芯片提供驱动信号，通过光敏二极管可控制驱动芯片的工作状态，利用外部控制信号源控制光敏二极管的开断，从而可控制IGBT的开断状态。附图说明图1是本技术的一种重频冲击电压发生装置的主回路连接示意图；图2是本技术的一种重频冲击电压发生装置的IGBT驱动控制模块的驱动电路连接示意图；图3是本技术的一种重频冲击电压发生装置的控制原理框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。请参阅图1和图2所示，本技术的一种重频冲击电压发生装置，包括：电压源模块、充放电回路模块和驱动控制模块；电压源模块为高压直流电压源产生模块，充放电回路模块为主放电回路模块，驱动控制模块IGBT驱动控制模块，IGBT驱动控制模块能够发出驱动信号。电压源模块包括调压器和倍压电路，调压器T输出的交流电压经倍压电路整流及升压作用下，可以产生高幅值的直流电压。调压器T的输入端能够与外部电源AC连接，调压器T的输出端与倍压电路的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端之间串接有保护电阻，倍压电路能够将外部电压整流并为充放电回路模块提供充电电压。调压器T的输入端与市供电系统相连接，调压器的输入电压为220V，调压器T的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重频冲击电压发生装置，其特征在于，包括：电压源模块、充放电回路模块和驱动控制模块；电压源模块包括调压器T和倍压电路；调压器T的输入端能够与外部电源AC连接，调压器T的输出端与倍压电路的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端之间串接有保护电阻r，倍压电路能够将外部电压整流并为充放电回路模块提供充电电压；充放电回路模块的输入端与输出端之间的电路并联连接有一个或多个充电电容，每个充电电容并联有一个接地的第一通断开关，充放电回路模块的输入端与输出端之间的电路上还串联配接有充电电阻R，第一通断开关上均设置有信号输入端，第一通断开关用于控制充电电容的充放电；充放电回路模块的输出端串联连接有第二通断开关、波头电阻和负载电容，充放电回路模块的输出端并联连接有波尾电阻，第二通断开关设置有信号输入端，第二通断开关用于控制充电电容对负载电容的放电；驱动控制模块设置有信号输出端，第一通断开关及第二通断开关的信号输入端均与驱动控制模块的信号输出端相连接，通过驱动控制模块发出的信号能够控制第一通断开关及第二通断开关的通断；其中，第一通断开关及第二通断开关同时断开时，充放电回路模块的充电电容能够通过倍压电路提供的充电电压进行充电；第一通断开关及第二通断开关同时连通时，充放电回路模块的充电电容能够通过波尾电阻和波头电阻对负载电容进行放电。...

【技术特征摘要】
1.一种重频冲击电压发生装置，其特征在于，包括：电压源模块、充放电回路模块和驱动控制模块；电压源模块包括调压器T和倍压电路；调压器T的输入端能够与外部电源AC连接，调压器T的输出端与倍压电路的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端相连接，倍压电路的输出端与充放电回路模块的输入端之间串接有保护电阻r，倍压电路能够将外部电压整流并为充放电回路模块提供充电电压；充放电回路模块的输入端与输出端之间的电路并联连接有一个或多个充电电容，每个充电电容并联有一个接地的第一通断开关，充放电回路模块的输入端与输出端之间的电路上还串联配接有充电电阻R，第一通断开关上均设置有信号输入端，第一通断开关用于控制充电电容的充放电；充放电回路模块的输出端串联连接有第二通断开关、波头电阻和负载电容，充放电回路模块的输出端并联连接有波尾电阻，第二通断开关设置有信号输入端，第二通断开关用于控制充电电容对负载电容的放电；驱动控制模块设置有信号输出端，第一通断开关及第二通断开关的信号输入端均与驱动控制模块的信号输出端相连接，通过驱动控制模块发出的信号能够控制第一通断开关及第二通断开关的通断；其中，第一通断开关及第二通断开关同时断开时，充放电回路模块的充电电容能够通过倍压电路提供的充电电压进行充电；第一通断开关及第二通断开关同时连通时，充放电回路模块的充电电容能够通过波尾电阻和波头电阻对负载电容进行放电。2.根据权利要求1所述的一种重频冲击电压发生装置，其特征在于，倍压电路的结构为两级，倍压电路输出端的最大输出电压为6.5kV。3.根据权利要求1所述的一种重频冲击电压发生装置，其特征在于，电压源模块为高压直流电压源模块；调压器T的输入端与市供电系统相连接，调压器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学风，徐龙，林涛，蒲路，琚泽立，段玮，王南，高峰，赵艾萱，李嘉明，陈曦，邓军波，张冠军，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61