短時(shí)延高陡度脈沖放大器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種短時(shí)延高陡度脈沖放大器，由隔離變壓器、整流電路、儲(chǔ)能電路、脈沖輸出電路、晶閘管控制電路組成，隔離變壓器接工頻交流電源，隔離變壓后接整流電路，整流電路的輸出一路接儲(chǔ)能電路，另一路接晶閘管控制電路。儲(chǔ)能電路的輸出端接脈沖輸出電路，晶閘管控制電路的輸出端接脈沖輸出電路中的晶閘管控制端。晶閘管作為電容器放電的開(kāi)關(guān)，利用電容瞬間放電產(chǎn)生陡脈沖，此脈沖經(jīng)過(guò)脈沖變壓器放大產(chǎn)生短時(shí)延高陡度的輸出脈沖。通過(guò)減少脈沖變壓器的繞組匝數(shù)來(lái)減少脈沖變壓器的漏電感和分布電容，或者提高整流電路整流后的電壓來(lái)提高儲(chǔ)能電路中充電電容兩端的電壓，增加脈沖放大器輸出脈沖的陡度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】短時(shí)延高陡度脈沖放大器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高電壓試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及的是一種短時(shí)延高陡度脈沖放大器。

【背景技術(shù)】
[0002]為檢測(cè)電力系統(tǒng)高壓電氣設(shè)備的絕緣性能，需要對(duì)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行模擬雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的沖擊電壓試驗(yàn)，其中經(jīng)常需要用到脈沖放大器。為得到高陡度的脈沖，需對(duì)產(chǎn)生的脈沖進(jìn)行陡化，這會(huì)增加放大器的成本和體積。為提高脈沖放大器的效果，本發(fā)明提出一種產(chǎn)生短時(shí)延高陡度脈沖的放大器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種短時(shí)延高陡度脈沖放大器，能夠產(chǎn)生短時(shí)延高陡度的脈沖。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
[0005]一種短時(shí)延高陡度脈沖放大器，其特點(diǎn)在于，包括隔離變壓器、整流電路、儲(chǔ)能電路、脈沖輸出電路和晶閘管控制電路；所述的隔離變壓器的輸入端接工頻交流電源，輸出端接所述的整流電路的輸入端，該整流電路的第一輸出端接儲(chǔ)能電路的輸入端，第二輸出端接晶閘管控制電路的輸入端，該儲(chǔ)能電路的輸出端接脈沖輸出電路的輸入端，晶閘管控制電路的輸出端接脈沖輸出電路的晶閘管控制端。所述的隔離變壓器GB后接整流電路，輸出端的一端接地。
[0006]所述的整流電路包括第一電阻、第一電容、第二電阻、第二電容、第一二極管和第二二極管；所述的第一電阻和第一電容的一端與所述的隔離變壓器的輸出接線端相連接，另一端分別與所述的第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極相連；所述的第二電阻和第二電容的一端與所述的隔離變壓器的輸出接地端相連接，另一端與所述的第二二極管的負(fù)極相連；所述的第一二極管的負(fù)極與所述的隔離變壓器的輸出接地端相連接。
[0007]所述的儲(chǔ)能電路包括第四電阻、第四電容和第五電阻；所述的第四電容和第五電阻的一端與所述的第四電阻的一端相連，另一端接地，所述的第四電阻的另一端與所述的第二二極管的負(fù)極相連。
[0008]所述的脈沖輸出電路包括續(xù)流二極管、晶閘管和脈沖變壓器；所述的脈沖變壓器的原邊高壓接頭分別與所述的續(xù)流二極管的負(fù)極和所述的第四電阻的一端相連，原邊低壓接頭分別與所述的續(xù)流二極管的正極和晶閘管的陽(yáng)極連接，所述的晶閘管的陰極接地；脈沖變壓器的輸出即所述短延時(shí)高陡度脈沖放大器的輸出。
[0009]所述的晶閘管控制電路包括第三電阻、第三電容、瞬態(tài)抑制二極管、第六電阻和開(kāi)關(guān)；所述的第三電阻的一端與整流電路的輸出端相連，另一端分別與所述的第六電阻、第三電容和瞬態(tài)抑制二極管的一端相連，所述的第三電容和瞬態(tài)抑制二極管的另一端接地，所述的第六電阻的另一端經(jīng)所述的開(kāi)關(guān)與所述的晶閘管的門(mén)極相連；瞬態(tài)抑制二極管兩端的電壓經(jīng)過(guò)第六電阻和開(kāi)關(guān)相串聯(lián)后接到脈沖輸出電路中的晶體閘流管的門(mén)極，控制晶閘管的導(dǎo)通。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0011](I)利用電容瞬間放電產(chǎn)生陡脈沖，此脈沖經(jīng)過(guò)脈沖變壓器放大產(chǎn)生短時(shí)延高陡度的輸出脈沖。
[0012](2)通過(guò)減少脈沖變壓器的繞組匝數(shù)來(lái)減少脈沖變壓器的漏電感和分布電容，或者提高整流電路整流后的電壓來(lái)提高儲(chǔ)能電路中充電電容兩端的電壓，增加脈沖放大器輸出脈沖的陡度。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖I是本發(fā)明的原理框圖
[0014]圖2是本發(fā)明的總電路圖
[0015]圖3是本發(fā)明的脈沖放大的電路圖
[0016]圖4是本發(fā)明中脈沖放大電路的等效電路圖

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]如圖I所示，本發(fā)明的短時(shí)延高陡度脈沖放大器由隔離變壓器GB、整流電路2、儲(chǔ)能電路3、脈沖輸出電路4和晶閘管控制電路5組成。
[0019]如圖2所示，隔離變壓器GB接工頻交流電源，隔離變壓后接整流電路，整流電路的輸出一路接儲(chǔ)能電路，另一路接晶閘管控制電路。儲(chǔ)能電路的輸出端接脈沖輸出電路，晶閘管控制電路的輸出端接脈沖輸出電路中的晶閘管門(mén)極。
[0020]所述的隔離變壓器GB后接整流電路，輸出端的一端接地。
[0021]所述的整流電路由第一電阻R1，第一電容Cl，第二電阻R2，第二電容C2，第一二極管Dl和第二二極管D2組成。第一電阻Rl和第一電容Cl相并聯(lián)，一端接隔離變壓器GB輸出的一端，另一端接第一二極管Dl的負(fù)極和第二二極管D2的正極。第二電阻R2和第二電容C2相并聯(lián)，一端接隔離變壓器GB輸出的另一端，另一端接第二二極管D2的負(fù)極。
[0022]所述的儲(chǔ)能電路由第四電阻R4，第四電容C4和第五電阻R5組成。第四電容C4和第五電阻R5并聯(lián)后一端經(jīng)第四電阻R4接整流電路的輸出端，另一端接地。
[0023]所述的脈沖輸出電路由續(xù)流二極管D3、晶閘管SCR和脈沖變壓器MB組成。脈沖變壓器MB的原邊與晶閘管SCR串聯(lián)后并聯(lián)在儲(chǔ)能電路的輸出端，脈沖變壓器MB的原邊并聯(lián)有續(xù)流二極管D3。脈沖變壓器MB的輸出即所述短延時(shí)高陡度脈沖放大器的輸出。
[0024]所述的晶閘管控制電路由第三電阻R3、第三電容C3、瞬態(tài)抑制二極管TVS、第六電阻R6和開(kāi)關(guān)K組成。第三電阻R3串聯(lián)瞬態(tài)抑制二極管TVS后一端并聯(lián)在整流電路的輸出端，另一端接地。瞬態(tài)抑制二極管TVS兩端并聯(lián)起穩(wěn)壓作用的第三電容C3。瞬態(tài)抑制二極管TVS兩端的電壓經(jīng)過(guò)第六電阻R6和開(kāi)關(guān)K相串聯(lián)后接到脈沖輸出電路中的晶閘管SCR的門(mén)極，控制晶閘管的導(dǎo)通。
[0025]如圖3所示，為產(chǎn)生幅值30kV的輸出脈沖，從220V工頻交流電源經(jīng)隔離變壓后整流成600V直流電壓，給儲(chǔ)能電路中的第四電容C4充電，再將第四電容C4經(jīng)過(guò)晶閘管SCR控制的放電產(chǎn)生的脈沖經(jīng)過(guò)I :50的脈沖變壓器放大，最終得到幅值30kV的脈沖。
[0026]如圖4所示為本發(fā)明中的脈沖放大電路的等效電路，增加電容Cl兩端的電壓或者減少脈沖變壓器的漏電感Lk和分布電容CB提高脈沖的陡度，同時(shí)減少脈沖生成的延時(shí)。
[0027]本發(fā)明采用晶閘管作為第四電容C4的放電開(kāi)關(guān)，利用第四電容C4瞬間放電產(chǎn)生的脈沖經(jīng)過(guò)脈沖變壓器放大輸出實(shí)現(xiàn)短時(shí)延高陡度的脈沖放大。
【權(quán)利要求】
1.一種短時(shí)延高陡度脈沖放大器，其特征在于，包括隔離變壓器(GB)、整流電路(2)、儲(chǔ)能電路(3)、脈沖輸出電路(4)和晶閘管控制電路(5);所述的隔離變壓器的輸入端接工頻交流電源，輸出端接所述的整流電路的輸入端，該整流電路的第一輸出端接儲(chǔ)能電路的輸入端，第二輸出端接晶閘管控制電路的輸入端，該儲(chǔ)能電路的輸出端接脈沖輸出電路的輸入端，晶閘管控制電路的輸出端接脈沖輸出電路的晶閘管的門(mén)極。
2.如權(quán)利要求1所述的短時(shí)延高陡度脈沖放大器，其特征在于: 所述的整流電路(2)包括第一電阻(Rl)、第一電容(Cl)、第二電阻(R2)、第二電容(C2)、第一二極管(Dl)和第二二極管(D2);所述的第一電阻和第一電容的一端與所述的隔離變壓器的輸出接線端相連接，另一端分別與所述的第一二極管的負(fù)極和第二二極管的正極相連；所述的第二電阻和第二電容的一端與所述的隔離變壓器的輸出接地端相連接，另一端與所述的第二二極管的負(fù)極相連；所述的第一二極管的負(fù)極與所述的隔離變壓器的輸出接地端相連接； 所述的儲(chǔ)能電路⑶包括第四電阻(R4)、第四電容(C4)和第五電阻(C5);所述的第四電容和第五電阻的一端與所述的第四電阻的一端相連，另一端接地，所述的第四電阻的另一端與所述的第二二極管的負(fù)極相連； 所述的脈沖輸出電路⑷包括續(xù)流二極管(D3)、晶閘管(SCR)和脈沖變壓器(MB);所述的脈沖變壓器的原邊高壓接頭分別與所述的續(xù)流二極管(D3)的負(fù)極和所述的第四電阻的一端相連，原邊低壓接頭分別與所述的續(xù)流二極管(D3)的正極和晶閘管(SCR)的陽(yáng)極連接，所述的晶閘管(SCR)的陰極接地； 所述的晶閘管控制電路(5)包括第三電阻(R4)、第三電容(C3)、瞬態(tài)抑制二極管(TVS)、第六電阻(R6)和開(kāi)關(guān)(K);所述的第三電阻的一端與整流電路的輸出端相連，另一端分別與所述的第六電阻、第三電容和瞬態(tài)抑制二極管的一端相連，所述的第三電容和瞬態(tài)抑制二極管的另一端接地，所述的第六電阻的另一端經(jīng)所述的開(kāi)關(guān)(K)與所述的晶閘管的門(mén)極相連。
【文檔編號(hào)】H02M9/06GK104333260SQ201410667972
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】傅正財(cái), 李林銳, 陳天翔, 孫偉, 陳堅(jiān) 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)