一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器制造技术

本申请涉及一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器，包括依序连接的控制单元（1）、电压调节电路（2）和脉冲发生电路（3）；脉冲发生电路（3）包括第一继电器JD1、第二继电器JD2和储能电容C1；控制单元（1）用于向电压调节电路（2）输出5mV～5V的小幅值直流电压；电压调节电路（2）用于对小幅值直流电压进行放大并输出100mV～100V的大幅值直流电压,用作脉冲发生电路（3）的供电电源。本申请结构完整，能直接投入使用，方便快捷，而且通过控制单元还能对输出电压进行精确控制。输出电压进行精确控制。输出电压进行精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器


[0001]本申请涉及检测
，尤其涉及一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器。

技术介绍

[0002]高频法局部放电检测仪检验平台是对高频法局部放电检测仪（也称局部放电检测仪）进行全面检验，其中的主要功能是对高频法局部放电检测仪的线性度和干扰信号的抑制能力进行考核。这两项检测需要对检测仪注入50pC和5000pC的脉冲信号，并且上升沿小于10ns。
[0003]传统用于局部放电检测的脉冲发生器都是通过方波串联电容的方式来产生脉冲信号，标准采用100pF的电容，要产生50pC和5000pC的脉冲信号需要0.5V和50V的方波信号，幅值跨度大，目前常规的信号发生器只能产生最大20V的方波信号，无法实现。此外，传统高压方波生成电路一般采用开关通断的方法进行控制，以三极管或干簧式继电器作为开关元件进行高低电平的转换，但是由于三极管类开关元件的耐压一般在50V以下，并且上升沿很难满足要求，而干簧式继电器等开关元件闭合后又存在明显抖动，因此现有的电路很难满足要求。
[0004]对此，CN201120157364.2公开了一种用于局放检测设备校正的高压脉冲信号发生器，它包括直流电源和第一条高压脉冲信号产生电路，第一条高压脉冲信号产生电路（简称脉冲发生电路）由第一水银继电器、第二水银继电器和第一储能电容组成。该方案以水银继电器作为开关元件，由于水银继电器的开关动作速度快，触点闭合稳定，而且耐压高，因而可输出幅值和上升沿均符合局部放电检测设备校验仪要求的高压脉冲信号，彻底解决了传统脉冲生成电路脉冲幅值和脉冲上升沿不能兼顾的难题。而且，该方案可输出信号频率为50Hz～200Hz，幅值为1～100V，脉冲上升沿小于25nS的平滑波形，特别适用于局部放电检测设备的校验。但是，上述方案未给出该应用场景下直流电源的提供方式，结构不完整，这为该方案投入实际应用时的便利性造成了影响。

技术实现思路

[0005]本申请所要解决的技术问题是提供一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器。
[0006]为解决上述问题，本申请提供了一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器，包括依序连接的控制单元、电压调节电路和脉冲发生电路；所述控制单元用于向所述电压调节电路输出5mV～5V的小幅值直流电压；所述电压调节电路用于对所述小幅值直流电压进行放大并输出100mV～100V的大幅值直流电压,用作所述脉冲发生电路的供电电源。
[0007]优选的，所述控制单元为C8051F060单片机，所述电压调节电路为高压运放电路，所述C8051F060单片机的DAC引脚与所述高压运放电路的正向输入引脚相连。
[0008]优选的，所述脉冲发生电路包括第一继电器、第二继电器和储能电容，该高压脉冲
发生器还包括与所述第一继电器和第二继电器均相连、用于控制继电器开闭的继电器驱动单元。
[0009]优选的，所述控制单元为C8051F060单片机，所述继电器驱动单元为ULN2803芯片，所述C8051F060单片机的P0.0引脚和P0.1引脚分别连接至所述ULN2803芯片的输入端，分别对应对所述第一继电器和所述第二继电器的控制。
[0010]优选的，所述第一继电器和所述第二继电器均为水银继电器。
[0011]本申请与现有技术相比具有以下优点：
[0012]本申请高压脉冲发生器包括控制单元、电压调节电路和脉冲发生电路，控制单元输出5mV～5V的小幅值直流电压，电压调节电路对小幅值直流电压进行放大、输出100mV～100V的大幅值直流电压，为脉冲发生电路提供电源，脉冲发生电路输出脉冲信号。本申请结构完整，能直接投入使用，方便快捷，而且通过控制单元还能对输出电压进行精确控制。
附图说明
[0013]下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0014]图1为本申请实施例提供的用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器的结构框图。
[0015]图2为本申请实施例提供的用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器的电路结构示意图。
具体实施方式
[0016]参考图1，本申请实施例提供了一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器，该高压脉冲发生器包括依序连接的控制单元1、电压调节电路2和脉冲发生电路3；脉冲发生电路3与CN201120157364.2中的第一条高压脉冲信号产生电路的结构相同；控制单元1输出5mV～5V的小幅值直流电压，电压调节电路2对小幅值直流电压进行放大并输出100mV～100V的大幅值直流电压,用作脉冲发生电路3的供电电源。
[0017]脉冲发生电路3包括第一继电器JD1、第二继电器JD2和储能电容C1，第一继电器JD1与第二继电器JD2的常开触点串联连接，第一继电器JD1的常开触点的另一端接电压调节电路2的输出端，第二继电器JD2的常开触点的另一端作为脉冲发生电路3的输出端、其输出的脉冲信号接被检测局部放电检测仪的信号输入端；储能电容C1一端接地，另一端接于第一继电器JD1与第二继电器JD2的常开触点的串接点处。JD1闭合，JD2断开时，供电电源为储能电容C1充电；JD1断开，JD2闭合时，储能电容C1放电，输出脉冲信号。通过调节继电器的断开与闭合时间可控制脉冲信号的频率。
[0018]在实际应用中，第一继电器JD1和第二继电器JD2具体采用12V水银继电器。水银继电器具有开关动作速度快（ns级），触点闭合稳定，耐压高（200V以上）的特点，适合作为高压脉冲电路的主开关器件，能够有效避免了干簧继电器闭合时抖动的问题。储能电容C1采用100pF误差为
±
0.5%的云母电容，云母电容具有极高的精度和稳定性，可保证输出脉冲的精度。
[0019]参考图2，控制单元1采用带有D/A输出功能的C8051F060单片机，电压调节电路2为高压运放电路，C8051F060单片机的DAC引脚与高压运放电路的正向输入引脚相连。高压运
放电路的放大倍数为20倍，由R2和R4控制，放大倍数的计算方法为（R2+R4）/R2。DAC引脚输出幅值为5mV～5V的直流电压，经过放大器20倍放大后输出电压幅值为100mV～100V的直流电压。
[0020]由于通过调节继电器的断开与闭合时间可控制脉冲信号的频率，因此，本申请增设了用于控制继电器JD1、JD2开闭的继电器驱动单元4。继电器驱动单元4采用ULN2803芯片，能够同时驱动8路继电器，结合C8051F060单片机使用，具体地，C8051F060单片机的P0.0引脚和P0.1引脚分别连接至ULN2803芯片的两个输入端，ULN2803芯片的两个输出端分别连接至JD1、JD2的控制脚。当P0.0为高电平时，驱动芯片将JD1控制脚拉低，JD1触点闭合；当P0.0为低电平时，驱动芯片将JD1控制脚拉高，JD1触点断开；P0.1对JD2的控制同理。
[0021]以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于局部放电检测仪性能检测的高压脉冲发生器，其特征在于，该高压脉冲发生器包括依序连接的控制单元（1）、电压调节电路（2）和脉冲发生电路（3）；所述控制单元（1）用于向所述电压调节电路（2）输出5mV～5V的小幅值直流电压；所述电压调节电路（2）用于对所述小幅值直流电压进行放大并输出100mV～100V的大幅值直流电压,用作所述脉冲发生电路（3）的供电电源。2.如权利要求1所述的高压脉冲发生器，其特征在于，所述控制单元（1）为C8051F060单片机，所述电压调节电路（2）为高压运放电路，所述C8051F060单片机的DAC引脚与所述高压运放电路的正向输入引脚相连。3.如权利要求1所述的高压脉冲发生器，其特征在于，所述脉冲发...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈博栋，刘康，张广东，吴玉硕，包艳艳，王海龙，郭陆，高立超，李彬，金春雷，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：