專利名稱：一種線路阻抗穩(wěn)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電磁測(cè)量裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種電源阻抗穩(wěn)定儀器。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)迅猛發(fā)展，電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，為確保設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠的工作， 了解電子設(shè)備的電磁性能十分重要，為此國(guó)家制定標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行電磁兼容測(cè)試。在 傳導(dǎo)測(cè)試項(xiàng)中，待測(cè)電子設(shè)備通電后，由于電網(wǎng)受季節(jié)、用戶負(fù)載變動(dòng)以及電網(wǎng)線路切換等 因素影響，電網(wǎng)線路阻抗因時(shí)因地而異，因此電網(wǎng)的輸出阻抗也不斷地變化，這種變化對(duì)電 磁兼容的傳導(dǎo)測(cè)量影響很大。這樣，測(cè)量值就不具備普遍性。為了進(jìn)行穩(wěn)定且具有再現(xiàn)性 的干擾噪聲測(cè)量，客觀的考核待測(cè)設(shè)備的干擾，在其工作頻率范圍內(nèi)需要電網(wǎng)能提供一個(gè) 規(guī)定的并且穩(wěn)定的輸出阻抗(一般為50 Ω)，以便統(tǒng)一傳導(dǎo)測(cè)量條件；在電源線中插入線路 阻抗穩(wěn)定裝置，參見(jiàn)圖1，可將電源線阻抗保持穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果。由于實(shí)際工作環(huán)境不同，需要的電壓、電流不同，線路阻抗穩(wěn)定裝置需要根據(jù)實(shí)際 工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的線路阻抗穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)小巧的通過(guò)電流能力弱(只有30A)；通 過(guò)電流能力強(qiáng)(100A)的體積龐大，設(shè)備笨重，發(fā)熱量大，可靠性差，故障率高，設(shè)備便攜性 差，且接線繁瑣，互聯(lián)不可靠，使用不便。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有線路阻抗穩(wěn)定裝置體積小巧但電流能力弱，電流量大的體積笨重、 發(fā)熱量大、可靠性差、故障率高的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種工作電流大、 體積小、使用便捷的線路阻抗穩(wěn)定裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種線路阻抗穩(wěn)定裝置，包括箱體以及設(shè)置在箱體中的空心電感L1、電源輸入濾 波電路、噪聲取樣電路以及EMI測(cè)量接口，其特殊之處在于所述空心電感通過(guò)支架固定在 箱體底板上，空心電感的前端頭通過(guò)接線鼻子與箱體前面板上的前接頭座連接，空心電感 的后端頭通過(guò)接線鼻子與箱體后面板上的后接頭座連接，所述前接頭座為電源輸入接口， 所述后接頭座為電源輸出接口，所述電源輸入濾波電路的一端與空心電感的前端頭連接， 其另一端接地，所述噪聲取樣電路的一端與空心電感的后端頭連接，其另一端接地；所述 EMI測(cè)量接口為設(shè)置在后面板的N型連接器，其接在耦合電容C9和分壓電阻單元之間。上述電源輸入濾波電路包括依次串聯(lián)的電容單元和電阻單元；所述電容單元由四 個(gè)容值分別為4uF的電容(Cl C4)并聯(lián)而成的第一電容組以及四個(gè)容值分別為4uF的電 容(C5 C8)并聯(lián)而成的第二電容組串聯(lián)組成，所述電阻單元由四個(gè)阻值分別為20Ω的電 阻(Rl R4)并聯(lián)組成；所述噪聲取樣電路包括依次串聯(lián)的耦合電容C9以及分壓電阻單元， 所述分壓電阻單元由三個(gè)阻值分別為3. 3kΩ的分壓電阻(R5 57)并聯(lián)組成；所述耦合電 容的容值為0. 25uF。上述電源輸入濾波電路的所有電容(Cl C8)和電阻(Rl R4)均安裝在箱體底板上，安裝位置在空心電感的正下方。上述電源輸入濾波電路的一端通過(guò)導(dǎo)線與空心電感的一端連接；所述噪聲取樣電 路的一端通過(guò)金屬連接片與空心電感的另一端連接。上述空心電感由高溫線纜在圓筒骨架上進(jìn)行同繞制方向雙層往返繞制，上、下兩 層線圈間用8根均勻分布的玻璃纖維棒隔開(kāi)。上述線路阻抗穩(wěn)定裝置還包括設(shè)置在箱體外側(cè)的散熱風(fēng)機(jī)；所述箱體上設(shè)置有熱 風(fēng)排出孔。上述散熱風(fēng)機(jī)為交流離心風(fēng)機(jī)。上述前接頭座和后接頭座為DKJ-35快速接頭。本實(shí)用新型所具有的有益效果1、本實(shí)用新型工作電流大、體積小、使用便捷；2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀；電源輸入濾波電路可靠安裝在箱體底板上，使 電源輸入濾波電路不再占用額外空間，確保整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、外形美觀。3、本實(shí)用新型采用型號(hào)為DKJ-35的快速接頭，接線快捷，互聯(lián)可靠，使用方便安全。4、本實(shí)用新型散熱可靠；本實(shí)用性型的風(fēng)機(jī)為專用于電子設(shè)備的強(qiáng)迫通風(fēng)的小型 交流離心風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、風(fēng)量大、風(fēng)壓高、噪聲小。5、性能穩(wěn)定；電源輸入濾波電路可靠安裝在箱體底板上，大大提高了線路阻抗穩(wěn) 定裝置抗振動(dòng)、沖擊能力，使產(chǎn)品性能穩(wěn)定。6、本實(shí)用新型可滿足電磁兼容的傳導(dǎo)測(cè)量的需求本實(shí)用新型的電源輸入濾波電 路通過(guò)電容并聯(lián)，提高線路阻抗穩(wěn)定裝置旁路瞬態(tài)大電流(電網(wǎng)干擾信號(hào))的能力；通過(guò)將 第一電容組(C1 C4)與第二電容組(C5 C8)串聯(lián)，提高線路阻抗穩(wěn)定裝置承受瞬態(tài)高電 壓(電網(wǎng)干擾信號(hào))的能力；通過(guò)將電阻R1 R4并聯(lián)，提高線路阻抗穩(wěn)定裝置承受瞬態(tài)高 功率(電網(wǎng)干擾信號(hào))的能力。7、連接片相對(duì)于普通導(dǎo)線可為噪聲取樣電路的高頻噪聲信號(hào)提供低阻抗輸出通 路。8、本發(fā)明采用空心電感，可在滿足電感參數(shù)的同時(shí)，有效控制電感線圈間的分布 電容，另外空心電感采用雙層繞制，結(jié)構(gòu)緊湊，可減小占用箱體的空間。

[0023]圖1為本實(shí)用新型線路阻抗穩(wěn)定裝置的電路原理圖；[0024]圖2為本實(shí)用新型線路阻抗穩(wěn)定裝置的電路連接圖；[0025]圖3為本實(shí)用新型線路阻抗穩(wěn)定裝置的裝配示意圖；[0026]圖4為本實(shí)用新型空心電感的結(jié)構(gòu)圖；[0027]圖5為本實(shí)用新型的輸入濾波電路連接圖；[0028]圖6為本實(shí)用新型的連接片結(jié)構(gòu)示意圖；[0029]圖7為本實(shí)用新型線路阻抗穩(wěn)定裝置的排風(fēng)孔圖；[0030]圖8為本實(shí)用新型線路阻抗穩(wěn)定裝置的前面板圖；[0031]圖9為本實(shí)用新型線路阻抗穩(wěn)定裝置的后面板圖；[0032]附圖標(biāo)記1_箱體，2-支架，3-接線鼻子，L1-空心電感，4-EMI測(cè)量接口，5-前接 頭座，6-后接頭座，Cl C8-電容，C9-耦合電容，Rl R4-電阻，R5 R7-分壓電阻，7-玻 璃纖維棒，8-骨架，9-散熱風(fēng)機(jī)，10連接片，11-箱體底板，12-熱風(fēng)排出孔。
具體實(shí)施方式
如圖2、圖3所示為線路阻抗穩(wěn)定裝置的示意圖，它包括箱體以及設(shè)置在箱體中空 心電感Ll、箱體外側(cè)的散熱風(fēng)機(jī)、電源輸入濾波電路以及噪聲取樣電路，空心電感通過(guò)支架 固定在箱體底板上，空心電感的兩個(gè)端頭通過(guò)接線鼻子分別與前后面板上的前快速接頭座 以及后快速接頭座連接，電源輸入濾波電路通過(guò)導(dǎo)線與空心電感的一端連接，噪聲取樣電 路通過(guò)連接片與空心電感的另一端連接。如圖4所示，空心電感由高溫線纜在圓筒骨架上繞制而成。高溫線纜為硅橡膠編 織線，圓筒骨架由環(huán)氧玻璃布管制成，高溫線纜在空心骨架上分上、下兩層纏繞，上、下兩層 間用8根均勻分布的玻璃纖維棒隔開(kāi)。線圈之間排列緊湊，不留縫隙，用膠粘接高溫線纜， 使整個(gè)線圈牢靠固定在空心骨架上?？招碾姼械膬蓚€(gè)線纜出線端用接線鼻子進(jìn)行壓接，線 纜線端與接線鼻子結(jié)合部分用熱縮套管進(jìn)行包裹?？招碾姼型ㄟ^(guò)支架安裝在箱體底板上。50uH空心電感為50Hz市電提供通路，空心電感對(duì)市電頻率呈現(xiàn)低阻抗，因此市電 可暢行無(wú)阻的為待測(cè)設(shè)備提供電能，同時(shí)對(duì)待測(cè)設(shè)備和電網(wǎng)上的高頻電磁騷擾進(jìn)行相互隔 離。即利用電感在高頻下的高阻抗，阻止由待測(cè)設(shè)備產(chǎn)生的高頻騷擾信號(hào)進(jìn)入電網(wǎng)，同時(shí)阻 止電網(wǎng)上的高頻騷擾信號(hào)進(jìn)入待測(cè)設(shè)備。如圖3所示為本實(shí)用新型的裝配示意圖，電源輸入濾波電路通過(guò)導(dǎo)線與空心電感 的一端連接，噪聲取樣電路通過(guò)連接片與空心電感的另一端連接。電源輸入濾波電路在箱體底板上安裝，使電源輸入濾波電路不再占用額外空間， 確保整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。電源輸入濾波電路的電阻通過(guò)螺釘與箱體底板固定，電容通 過(guò)焊接在繞線柱上的方式實(shí)現(xiàn)固定，繞線柱通過(guò)螺釘與箱體底板固定，電源輸入濾波電路 一端與空心電感的一端焊接，另一端通過(guò)螺釘與箱體后面板連接。由于采用螺釘固定方式， 整個(gè)電源輸入濾波電路可靠裝配在箱體上，大大提高了線路阻抗穩(wěn)定裝置抗振動(dòng)、沖擊能 力，使產(chǎn)品性能穩(wěn)定。電源輸入濾波電路用來(lái)為電網(wǎng)上的干擾信號(hào)提供低阻抗通路，使電網(wǎng)上的干擾信 號(hào)經(jīng)過(guò)此濾波電路泄放到地，從而不能進(jìn)入待測(cè)設(shè)備。電源輸入濾波電路包括依次串聯(lián)的 由四個(gè)電容(Cl C4)并聯(lián)組成的第一電容組、由四個(gè)電容(C5 C8)并聯(lián)組成的第二電 容組以及由四個(gè)電阻(Rl R4)并聯(lián)組成的電阻組。噪聲取樣電路轉(zhuǎn)接由待測(cè)設(shè)備產(chǎn)生的高頻騷擾信號(hào)至EMI測(cè)量接收機(jī)。噪聲取樣 電路由耦合電容C9與分壓電阻單元串聯(lián)實(shí)現(xiàn)。分壓電阻單元由R5 R7三個(gè)電阻并聯(lián)實(shí) 現(xiàn)，電阻為通用插裝電阻。噪聲取樣電路一端通過(guò)紫銅連接片與電源輸出接頭進(jìn)行連接，另 一端通過(guò)螺釘與N型連接器外導(dǎo)體用焊片進(jìn)行連接。耦合電容C9與分壓電阻單元的連接 點(diǎn)為取樣噪聲信號(hào)輸出點(diǎn)，從該點(diǎn)引出取樣噪聲信號(hào)輸出線，取樣噪聲信號(hào)輸出線與N型 連接器內(nèi)導(dǎo)體焊接。N型連接器外導(dǎo)體通過(guò)法蘭盤用螺釘固定在箱體面板上。紫銅連接片 外形如圖6所示，連接片為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，紫銅厚度為1mm，以保證高頻電氣性能。通過(guò)電容并聯(lián)，提高線路阻抗穩(wěn)定裝置旁路瞬態(tài)大電流(電網(wǎng)干擾信號(hào))的能力；通過(guò)將第一電容組(Cl C4)與第二電容組(C5 C8)串聯(lián)，提高線路阻抗穩(wěn)定裝置承受 瞬態(tài)高電壓(電網(wǎng)干擾信號(hào))的能力；通過(guò)將電阻Rl R4并聯(lián)，提高線路阻抗穩(wěn)定裝置承 受瞬態(tài)高功率(電網(wǎng)干擾信號(hào))的能力。電容需要高頻損耗小，內(nèi)部溫升低，電容量穩(wěn)定性 好，絕緣電阻高，體積小，重量輕，適用于直流、脈動(dòng)、高頻較大電流場(chǎng)合；電阻需要具有良好 的熱導(dǎo)性和極高的絕緣電阻，適合有一定功率要求且安裝空間有限的場(chǎng)合。通過(guò)上述設(shè)計(jì)， 使產(chǎn)品具有較高裕度，適于在各種復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境下穩(wěn)定可靠工作。散熱風(fēng)機(jī)采用鼓風(fēng)方式對(duì)線路阻抗穩(wěn)定裝置內(nèi)部進(jìn)行風(fēng)冷散熱，確保在大電流條 件下正常工作。采用風(fēng)冷方式對(duì)內(nèi)部電路進(jìn)行散熱。線路阻抗穩(wěn)定裝置設(shè)計(jì)通過(guò)電流能力為 100A,當(dāng)線路阻抗穩(wěn)定裝置在使用中通過(guò)電流小于50A時(shí)，采用自然冷卻方式即可滿足散 熱要求。當(dāng)線路阻抗穩(wěn)定裝置在使用中通過(guò)電流大于50A時(shí)，必須開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，進(jìn)行鼓風(fēng)散 熱，風(fēng)機(jī)安裝在前面板，涼風(fēng)從前面板進(jìn)入箱體，熱氣從箱體兩側(cè)排出。如圖7所示，熱風(fēng)排出孔12在箱體上方。風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、效率高、 風(fēng)量大、風(fēng)壓高、噪聲小，風(fēng)機(jī)為專用于電子設(shè)備的強(qiáng)迫通風(fēng)的小型交流離心風(fēng)機(jī)。如圖8、圖9所示，線路阻抗穩(wěn)定裝置與EMI接收機(jī)、待測(cè)設(shè)備、地線和電源線需要 進(jìn)行物理連接，所有接口均設(shè)計(jì)在前面板和后面板。前面板“電源線”用于從電網(wǎng)引入市電，經(jīng)線路阻抗穩(wěn)定裝置后，由后面板“測(cè)試采 樣”輸出，給待測(cè)設(shè)備供電；前面板“220VAC”用于給風(fēng)機(jī)供電，通過(guò)220A、10A的標(biāo)準(zhǔn)三芯 電源線與該接口連接，可使風(fēng)機(jī)工作起來(lái)；前面板“風(fēng)機(jī)”為冷風(fēng)進(jìn)風(fēng)口，離心風(fēng)機(jī)出風(fēng)口與 該接口無(wú)縫連接。前、后面板“地”用于接地。后面板上的“EMI測(cè)量”與EMI接收機(jī)連接， 進(jìn)行待測(cè)設(shè)備干擾測(cè)試。整個(gè)線路阻抗穩(wěn)定裝置放在標(biāo)準(zhǔn)接地板上面，通過(guò)線路阻抗穩(wěn)定 裝置的底板與標(biāo)準(zhǔn)接地板進(jìn)行面接觸，實(shí)現(xiàn)線路阻抗穩(wěn)定裝置大面積可靠接地。前面板的電源輸入接口是一個(gè)黑色的焊接電纜耦合裝置-快速接頭，能將外徑為 010mm電纜與線路阻抗穩(wěn)定裝置快速連接，接線方便、安全，該焊接電纜耦合裝置_快速接 頭符合GB15579. 12-1998標(biāo)準(zhǔn)。后面板“測(cè)試采樣”是一個(gè)紅色的焊接電纜耦合裝置-快 速接頭，通過(guò)快速接頭接線大大方便了產(chǎn)品使用，提高了產(chǎn)品性能。后面板上的“EMI測(cè)量” 接口是N型連接器，前、后面板“地”是06mm接線柱。本線路阻抗穩(wěn)定裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)頻率范圍10kHz 30MHz適用標(biāo)準(zhǔn)GJB152A_97測(cè)量線路的相數(shù)單相線路阻抗50Ω 士 20%測(cè)量端子50 Ω (N型)最大工作電壓800VDC，660VAC/50Hz最大工作電流100A外形尺寸430mmX260mmX230mm相對(duì)濕度20% 75% §25 "C ；工作環(huán)境溫度0°C +50°C ；適用電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GJB152A-97。
權(quán)利要求一種線路阻抗穩(wěn)定裝置，包括箱體以及設(shè)置在箱體中的空心電感(L1)、電源輸入濾波電路、噪聲取樣電路以及EMI測(cè)量接口，其特征在于所述空心電感通過(guò)支架固定在箱體底板上，空心電感的前端頭通過(guò)接線鼻子與箱體前面板上的前接頭座連接，空心電感的后端頭通過(guò)接線鼻子與箱體后面板上的后接頭座連接，所述前接頭座為電源輸入接口，所述后接頭座為電源輸出接口，所述電源輸入濾波電路的一端與空心電感的前端頭連接，其另一端接地，所述噪聲取樣電路的一端與空心電感的后端頭連接，其另一端接地；所述EMI測(cè)量接口為設(shè)置在后面板的N型連接器，其接在耦合電容(C9)和分壓電阻單元之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路阻抗穩(wěn)定裝置，其特征在于所述電源輸入濾波電路包 括依次串聯(lián)的電容單元和電阻單元；所述電容單元由四個(gè)容值分別為4uF的電容(Cl C4)并聯(lián)而成的第一電容組以及四個(gè)容值分別為4uF的電容(C5 C8)并聯(lián)而成的第二電 容組串聯(lián)組成，所述電阻單元由四個(gè)阻值分別為20Ω的電阻(Rl R4)并聯(lián)組成；所述噪 聲取樣電路包括依次串聯(lián)的耦合電容C9以及分壓電阻單元，所述分壓電阻單元由三個(gè)阻值 分別為3. 3kΩ的分壓電阻(R5 57)并聯(lián)組成；所述耦合電容的容值為0. 25uF。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的線路阻抗穩(wěn)定裝置，其特征在于所述電源輸入濾波電路的 所有電容(Cl C8)和電阻(Rl R4)均安裝在箱體底板上，安裝位置在空心電感的正下 方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線路阻抗穩(wěn)定裝置，其特征在于所述電源輸入濾波電路的 一端通過(guò)導(dǎo)線與空心電感的一端連接；所述噪聲取樣電路的一端通過(guò)金屬連接片與空心電 感的另一端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的線路阻抗穩(wěn)定裝置，其特征在于所述空心電 感由高溫線纜在圓筒骨架上進(jìn)行同繞制方向雙層往返繞制，上、下兩層線圈間用8根均勻 分布的玻璃纖維棒隔開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線路阻抗穩(wěn)定裝置，其特征在于所述線路阻抗穩(wěn)定裝置還 包括設(shè)置在箱體外側(cè)的散熱風(fēng)機(jī)；所述箱體上設(shè)置有熱風(fēng)排出孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線路阻抗穩(wěn)定裝置，其特征在于所述散熱風(fēng)機(jī)為交流離心 風(fēng)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線路阻抗穩(wěn)定裝置，其特征在于所述前接頭座和后接頭座 為DKJ-35快速接頭。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電源阻抗穩(wěn)定儀器，該線路阻抗穩(wěn)定裝置由空心電感、電源輸入濾波電路、噪聲取樣電路、散熱風(fēng)機(jī)四部分組成。其中，空心電感由高溫線纜在圓筒骨架上進(jìn)行雙層繞制實(shí)現(xiàn)，電源輸入濾波電路由電容單元和電阻單元串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，噪聲取樣電路由非標(biāo)耦合電容C9和分壓電阻單元串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，散熱風(fēng)機(jī)為小型交流離心風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型工作電流大、承受電壓高、阻抗穩(wěn)定可靠，滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的傳導(dǎo)測(cè)項(xiàng)需求。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201707404SQ20102017645
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者宋剛, 王浩, 郭恩全 申請(qǐng)人:陜西海泰電子有限責(zé)任公司