專利名稱：直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脈沖發(fā)生器，尤其涉及一種絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器。
背景技術(shù)：
變壓器及電機(jī)絕緣性能的好壞直接影響到其使用壽命，因此在研發(fā)和生產(chǎn)時(shí)都要對(duì)其絕緣性能進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)試。由于變壓器及電機(jī)的工作特點(diǎn)，在檢測(cè)過程中需要采用上升率高、邊沿很陡直的高壓脈沖來加速實(shí)驗(yàn)過程。在絕緣檢
測(cè)中常用的脈沖發(fā)生器有兩種 一、利用高速高壓開關(guān)器件組成的全橋逆變器產(chǎn)生脈沖電壓然后直接輸出。這種方式由于受到逆變器開關(guān)器件電壓級(jí)別的限制，不可能輸出很高的電壓；如采用多個(gè)開關(guān)器件直接串聯(lián)，則會(huì)產(chǎn)生難以解決的均壓?jiǎn)栴}，即串聯(lián)的各逆變器由于種種原因，無法實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)刻承受均等的電壓，而導(dǎo)致電路無法同步輸出大功率的脈沖電壓，也會(huì)導(dǎo)致逆變器的開關(guān)器件在某一瞬間承受過高電壓而損壞。二、在開關(guān)器件組成的逆變器輸出脈沖后，經(jīng)過高頻變壓器升壓來輸出高壓脈沖。但是由于變壓器的初次級(jí)都有漏電感，而試驗(yàn)樣品是容性的，因此難以輸出上升沿很陡的脈沖波形，同時(shí)一個(gè)脈沖變壓器的傳遞信號(hào)受到頻率范圍的限制，不同頻率的脈沖信號(hào)要求不同的變壓器。而在絕緣測(cè)試中脈沖的頻率范圍很廣，因此需要多個(gè)變壓器，既增加了設(shè)計(jì)的成本，給使用都帶來了很多不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種直接串聯(lián)的絕錄3全測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，該種脈沖發(fā)生器可產(chǎn)生幅度和頻率可以任意調(diào)節(jié)的高壓脈沖，且其脈沖電壓上升沿陡直。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的，所采用的第一種技術(shù)方案是 一種直接串聯(lián)的絕緣;險(xiǎn)測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為
多個(gè)輸入與輸出間電隔離的AC/DC直流電源的電源輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器的電源輸入端相連；
逆變器控制系統(tǒng)的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器控制端相連；或者逆變器控制系統(tǒng)的輸出端與多個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連；每個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器的輸出端相連； " --。、 一 '，、、；'、q
多個(gè)單相全橋逆變器的輸出端相互依次串聯(lián)。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的，所采用的第二種技術(shù)方案是 一種直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為
AC/DC直流電源的輸出端并接多個(gè)輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電源的電源輸入端相連，每個(gè)DC/DC直流電源的輸出端相互電隔離，且每個(gè)DC/DC直流電源的輸出端與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器的電源輸入端相連；
逆變器控制系統(tǒng)的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器控制端相連；
多個(gè)單相全橋逆變器的輸出端相互依次串聯(lián)。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的，所采用的第三種技術(shù)方案是 一種直接串聯(lián)的絕纟i^:測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為
AC/DC直流電源的輸出端接輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電源的電源輸入端相連，DC/DC直流電源的多對(duì)輸出端相互電隔離，且每對(duì)輸出端與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器的電源輸入端相連；
逆變器控制系統(tǒng)的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器控制端相連；
多個(gè)單相全橋逆變器的輸出端相互依次串聯(lián)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是
一、由多個(gè)輸入與輸出間隔離的AC/DC直流電源的電源輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器的電源輸入端相連；或者AC/DC直流電源的輸出端并接多個(gè)輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電源的電源輸入端，多個(gè)DC/DC直流電源的輸出端相互電隔離，且每個(gè)DC/DC直流電源的輸出端與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器的電源輸入端相連；或者AC/DC直流電源的輸出端接DC/DC直流電源的電源輸入端相連，輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電源的多對(duì)輸出端相互電隔離，且每對(duì)輸出端與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器的電源輸入端相連。
總之，三種方式向多個(gè)逆變器中的每個(gè)逆變器輸入的電源均是相互電隔離的，使各個(gè)逆變器輸入端承受的電壓始終是其獨(dú)立的輸入電壓，避免了直接串聯(lián)時(shí)的均壓?jiǎn)栴}，即不會(huì)產(chǎn)生某一逆變器電源輸入端可能承受因輸入不隔離而帶來的瞬間高壓導(dǎo)致其損壞的問題。
二、 逆變器控制系統(tǒng)的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器有多
組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器控制端相連；或者逆變器控制系統(tǒng)的輸出端與多個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連；每個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器的輸出端相互電隔離且每個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器控制端相連。
這樣，每個(gè)逆變器的控制端均來自于同 一 逆變器控制系統(tǒng)產(chǎn)生的同 一 控制信號(hào)，可以確保每個(gè)逆變器的信號(hào)輸出完全同步；同時(shí)，本實(shí)用新型的多個(gè)單相全橋逆變器的輸出端相互直接串聯(lián)，由于各個(gè)逆變器的輸出的電壓信號(hào)同步，也即各個(gè)逆變器的輸出是同步觸發(fā)，同時(shí)開通，輸出波形相同；因此，總的輸出是各個(gè)逆變器輸出的直接相加，波形不變，電壓幅值為各個(gè)逆變器輸出的總和。從而本實(shí)用新型可以獲得頻率和波形完全可受控于逆變驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的高電壓脈沖輸出。并且，由于與多個(gè)逆變器對(duì)應(yīng)的逆變驅(qū)動(dòng)器的多組輸出端相互電隔離，使包括相同控制信息的控制信號(hào)在向每個(gè)逆變器輸入時(shí)又是相互電隔離，從而避免了逆變器的控制端的均壓?jiǎn)栴}。由于沒有采用變壓器等感性器件，其上升沿陡直。
三、 本實(shí)用新型輸出的脈沖的頻率由逆變器控制系統(tǒng)設(shè)定和調(diào)節(jié)，輸出頻率沒有限制，不需要通過更改電路結(jié)構(gòu)或更換不同的脈沖發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)脈沖頻率的改變。
四、 本實(shí)用新型的輸出電壓幅值調(diào)節(jié)也很方便，既可以通過逆變器控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)逆變器的輸入電壓完成調(diào)節(jié)，又可以通過改變串接的逆變器的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。
總之，本實(shí)用新型的直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器解決了現(xiàn)有技術(shù)中直接將開關(guān)器件串聯(lián)的均壓?jiǎn)栴}，又避免了采用變壓器直接升壓的脈沖波形上升沿不陡直的問題，可產(chǎn)生上升沿陡直，幅度和頻率可以任意調(diào)節(jié)的高壓脈沖。
上述的多個(gè)單相全橋逆變器的電源輸出端相互依次串聯(lián)，形成的串聯(lián)支路中還串接有電阻。
串接的電阻有兩個(gè)功能，其一、起阻尼作用，抑制輸出電壓波形振蕩，從而使本實(shí)用新型的脈沖發(fā)生器工作更穩(wěn)定；其二改變電阻的阻值，可以調(diào)節(jié)輸出電壓的上升沿的陡直程度。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖l是本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例四的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
圖1示出，本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式
為， 一種直接串聯(lián)的絕^^r測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為
多個(gè)輸入與輸出間電隔離的AC/DC直流電源ADP的電源輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I的電源輸入端相連；
逆變器控制系統(tǒng)IC的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器ID的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器ID有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I控制端相連。
逆變驅(qū)動(dòng)器ID多組輸出端相互電隔離的方式可以采用各種現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入采用同一繞組，輸出采用繞于同一^^芯上的多個(gè)互相沒有電連接關(guān)系的輸出繞組，構(gòu)成相互隔離的輸出端。
多個(gè)單相全橋逆變器I的輸出端相互依次串聯(lián)，在該串聯(lián)支路中還串接有電阻。本例是在單相全橋逆變器I的輸出端均串接電阻R,即在每個(gè)單相逆變器I的輸出端上串接一個(gè)電阻R。
實(shí)施例二
圖2示出，本例的一種直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為AC/DC直流電源ADP的輸出端并接多個(gè)輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電
源DDP的電源輸入端，每個(gè)DC/DC直流電源DDP的輸出端相互電隔離，即多個(gè)
DC/DC直流電源DDP的輸出間相互沒有電連接關(guān)系，且每個(gè)DC/DC直流電源DDP
的輸出端與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I的電源輸入端相連；
逆變器控制系統(tǒng)IC的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器ID的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器ID
有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I控制端相連；多個(gè)單相全橋逆變器I的輸出端相互依次串聯(lián)。且多個(gè)單相全橋逆變器I
的輸出端均串接有電阻R。實(shí)施例三
圖3示出，本例的一種直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為
AC/DC直流電源ADP的輸出端接輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電源DDP的電源輸入端相連，DC/DC直流電源DDP的多對(duì)輸出端相互電隔離。這種直流電源可以采用多種方式實(shí)現(xiàn)，如DC/DC直流電源DDP的變壓器初級(jí)只有一個(gè)繞組，次級(jí)采用繞于同 一鐵芯上的多個(gè)互相沒有電氣連接關(guān)系的多個(gè)輸出繞組構(gòu)成相互隔離，從而既實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離又使多對(duì)輸出端也是隔離的。每對(duì)輸出端與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I的電源輸入端相連；
逆變器控制系統(tǒng)IC的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器ID的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器ID有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I控制端相連；
多個(gè)單相全橋逆變器I的電源輸出端相互依次串聯(lián)。由此形成的串聯(lián)支路中還串接有電阻R。本例是在每個(gè)單相逆變器I的電源輸出端上串接一個(gè)電阻R。
實(shí)施例四
圖4示出，本例的一種直接串聯(lián)的絕^^r測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為
多個(gè)電隔離的AC/DC直流電源ADP的電源輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I的電源輸入端相連；
逆變器控制系統(tǒng)IC的輸出端與多個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器ID的輸入端相連；多個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器ID的輸出端相互電隔離且每個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器ID的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器I控制端相連；
多個(gè)單相全橋逆變器I的電源輸出端相互依次串聯(lián)。由此形成的串聯(lián)支路中還串接有電阻R 。本例是在該串聯(lián)支路中僅串接 一 個(gè)電阻R 。
本實(shí)用新型的多個(gè)單相全橋逆變器I及對(duì)應(yīng)的多個(gè)AC/DC直流電源ADP、多個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器ID 、多個(gè)電隔離DC/DC直流電源DDP的數(shù)量根據(jù)所需的脈沖電壓的幅值進(jìn)行配置，通常為2-10個(gè)。
顯然，由于單相逆變器I可以輸出雙極脈沖、單極脈沖或直流信號(hào)，因此本實(shí)用新型的脈沖發(fā)生器可以輸出雙極脈沖、單極脈沖或直流三種不同的測(cè)試信號(hào)，信號(hào)的頻率也沒有限制。
權(quán)利要求1、一種直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為多個(gè)輸入與輸出間電隔離的AC/DC直流電源(ADP)的電源輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器(I)的電源輸入端相連；逆變器控制系統(tǒng)(IC)的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器(I)控制端相連；或者逆變器控制系統(tǒng)(IC)的輸出端與多個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)的輸入端相連；每個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)的輸出端相互電隔離且每個(gè)逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器(I)控制端相連；多個(gè)單相全橋逆變器(I)的輸出端相互依次串聯(lián)。
2、 一種直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為AC/DC直流電源(ADP)的輸出端并接多個(gè)輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電源(DDP)的電源輸入端，每個(gè)DC/DC直流電源(DDP)的輸出端相互電隔離，且每連；逆變器控制系統(tǒng)(IC)的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器(I)控制端相連；多個(gè)單相全橋逆變器(i)的輸出端相互依次串聯(lián)。
3、 一種直接串聯(lián)的絕緣;險(xiǎn)測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為AC/DC直流電源(ADP)的輸出端接輸入與輸出間電隔離的DC/DC直流電源(DDP)的電源輸入端相連，DC/DC直流電源(DDP)的多對(duì)輸出端相互電隔離，且每對(duì)輸出端與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器(I)的電源輸入端相連；逆變器控制系統(tǒng)(IC)的輸出端與逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)的輸入端相連，逆變驅(qū)動(dòng)器(ID)有多組相互電隔離的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器(I)控制端相連；多個(gè)單相全橋逆變器(i)的輸出端相互依次串聯(lián)。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述的直接串聯(lián)的絕緣4企測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其特征在于所述的多個(gè)單相全橋逆變器(I)的電源輸出端相互依次串聯(lián)，形成的串聯(lián)支路中還串接有電阻(R)。
專利摘要一種直接串聯(lián)的絕緣檢測(cè)用高壓脈沖發(fā)生器，其組成為多個(gè)AC/DC直流電源的電源輸出分別與對(duì)應(yīng)單相全橋逆變器電源輸入端相連；或AC/DC直流電源輸出并接多個(gè)電隔離DC/DC直流電源的輸入相連，多個(gè)DC/DC直流電源的輸出相互電隔離，且每個(gè)DC/DC直流電源的輸出與對(duì)應(yīng)單相全橋逆變器的電源輸入相連。逆變器控制系統(tǒng)的輸出與逆變驅(qū)動(dòng)器的輸入相連，逆變驅(qū)動(dòng)器有多組相互電隔離的輸出分別與對(duì)應(yīng)的單相全橋逆變器控制端相連。多個(gè)單相全橋逆變器的輸出端相互依次串聯(lián)。該種脈沖發(fā)生器可產(chǎn)生幅度和頻率可以任意調(diào)節(jié)的高壓脈沖，且其脈沖電壓上升沿陡直。
文檔編號(hào)G01R1/28GK201311435SQ200820223359
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者娜 丁, 盧國(guó)濤, 張昆侖, 堅(jiān) 湯, 舒澤亮, 連級(jí)三, 郭育華, 燦 陳 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)