本發(fā)明涉及絕緣電阻測(cè)試儀高壓可控電源與量程切換電路。

背景技術(shù)：

數(shù)字式絕緣電阻測(cè)試儀的關(guān)鍵技術(shù)之一就是直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電源和量程的自動(dòng)切換電路的設(shè)計(jì)。針對(duì)不同絕緣物承受電壓的不同和不同高壓下絕緣電阻的測(cè)量，直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電源要能夠輸出不同的直流高壓對(duì)不同絕緣物施加不同的直流高壓。同樣針對(duì)不同的絕緣電阻值的測(cè)量，需要有量程的自動(dòng)切換以保證測(cè)量精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了絕緣電阻測(cè)試儀高壓可控電源與量程切換電路。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：絕緣電阻測(cè)試儀高壓可控電源與量程切換電路由直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，前向通道電路，反饋通道電路，直流高壓V采集電路和直流高壓V2采集電路組成。

所述直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電源電路，該電路模塊是一個(gè)高壓穩(wěn)壓閉環(huán)控制系統(tǒng)。

所述前向通道電路，由PWM控制器SG3525、MOS管驅(qū)動(dòng)電路和變壓器組成交流電壓形成電路、整流濾波電路組成。

所述反饋通道電路，由LPC2136、4051電子開關(guān)和電壓跟隨器組成。控制信號(hào)開通其中一個(gè)通道，直流高壓經(jīng)過開通的通道中的電阻形成分壓電路，開通的通道中電阻的電壓作為電壓跟隨器的輸入電壓，該電壓值就是閉環(huán)回路的反饋電壓。

所述直流高壓V采集電路，電子開關(guān)4052各通道的電阻作為U301的反饋電阻，而不是將U301作為電壓跟隨器。

所述直流高壓V采集電路，與直流高壓可控電源電路和V2的信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路的原理基本相同。由于V2為儀表內(nèi)部電阻兩端的電壓，但被測(cè)絕緣電阻可能會(huì)引來干擾產(chǎn)生紋波電壓所以可控電源電路V2輸入端增加了LR濾波電路。電壓V2的信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路實(shí)質(zhì)上就是量程的自動(dòng)切換電路。

本發(fā)明的有益效果是，絕緣電阻測(cè)試儀高壓可控電源與量程切換電路是由先進(jìn)的ARM7結(jié)構(gòu)的LPC2136芯片作為控制核心，PWM控制器SG3525以及其它電路組成直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電源閉環(huán)控制系統(tǒng)和絕緣電阻測(cè)試量程自動(dòng)切換電路，并高壓輸出電壓值的控制與量程切換控制在不同的電路中實(shí)現(xiàn)，提高了電路的可靠性，滿足數(shù)字式絕緣電阻測(cè)試儀的需要。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是數(shù)字式絕緣電阻測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電路框圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中，數(shù)字式絕緣電阻測(cè)試系統(tǒng)主要由作為控制核心的ARM芯片LPC2136、100V/250V/500V/1000V高壓開關(guān)可控電源、分壓控制電路、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換電路、人機(jī)界面電路等組成。ARM芯片LPC2136根據(jù)人機(jī)界面設(shè)置的高壓值，向直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出控制信號(hào)，使得直流高壓可控開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出所設(shè)定的電壓值。其高壓輸出V作為測(cè)量被測(cè)絕緣電阻的一個(gè)端口，被測(cè)絕緣電阻的另一個(gè)端口的電壓為V2，V2與分壓控制電路中的分壓電阻連接，量程的自動(dòng)切換由ARM芯片LPC2136、分壓控制電路與信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)。

在圖2中，設(shè)置高壓輸出的給定值來自于人機(jī)界面，LPC2136根據(jù)給定值控制模擬電子開關(guān)選擇分壓電阻確定高壓的衰減比例，進(jìn)而改變反饋通道對(duì)高壓信號(hào)的衰減比例，電壓跟隨器輸出與基準(zhǔn)電壓的比較在PWM控制器SG3525中完成。

前向通道電路由PWM控制器SG3525、MOS管驅(qū)動(dòng)電路和變壓器組成交流電壓形成電路、整流濾波電路組成。其工作過程是反饋通道的電壓跟隨器輸出的反饋電壓輸入到PWM控制器SG3525中的誤差放大器反相輸入端1腳，這個(gè)電壓反饋信號(hào)和SG3525的誤差放大器輸入的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較放大，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流隨誤差電壓變化而變化。SG3525輸出的脈沖電壓控制MOS管驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)形成了交變電壓，通過變壓器升壓，形成交流高壓，整流濾波電路是由單相橋式整流電路和LCπ型濾波電路組成，交流高壓經(jīng)過單相橋式整流電路整流，然后再經(jīng)過LCπ型濾波電路濾波輸出所需要的直流高壓V。其中PWM控制器的工作狀態(tài)還由ARM芯片LPC2136的P0.31腳控制，這是LPC2136的外部關(guān)斷信號(hào)輸入端，當(dāng)保護(hù)電路出現(xiàn)故障，LPC2136給一個(gè)高電平信號(hào)，SG3525控制器的輸出就被禁止。

反饋通道電路由LPC2136、4051電子開關(guān)和電壓跟隨器組成。其工作過程是LPC2136根據(jù)給定輸出高壓值輸出控制信號(hào)給4051電子開關(guān)，4051根據(jù)控制信號(hào)開通其中一個(gè)通道，直流高壓V經(jīng)過R201和4051開通的通道中的電阻形成分壓電路，4051開通的通道中電阻的電壓作為電壓跟隨器的輸入電壓，該電壓值就是閉環(huán)回路的反饋電壓。D201和電壓跟隨器的作用是防止反饋電壓過大燒壞SG3525芯片。

LPC2136根據(jù)施加不同的直流高壓，自動(dòng)切換U301的反饋電阻，使得輸入A/D通道的采集電壓在0.244V至2.392V之間，確保采集精度。

電壓V2的信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路實(shí)質(zhì)上就是量程的自動(dòng)切換電路。當(dāng)LPC2136將A/D轉(zhuǎn)換值讀入進(jìn)行判斷比較，如果電壓V2較小，LPC2136輸出切換控制信號(hào)，選取阻值較大的接地電阻；如果電壓V2值過大，LPC2136輸出切換控制信號(hào)，選取阻值較小的接地電阻；使得輸入A/D通道的采集電壓在0.244V至2.392V之間。