一種雷電多脈沖波形發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種用于檢測(cè)電涌保護(hù)器性能的雷電多脈沖波形發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然界中，80%的雷電為多脈沖。根據(jù)IEC62305-1，不管是上行雷(或下行雷)，還是正極性雷電或負(fù)極性雷電都有可能出現(xiàn)多脈沖，尤其負(fù)極性下行雷電，更容易出現(xiàn)多脈沖現(xiàn)象。
[0003]在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)電涌保護(hù)器進(jìn)行測(cè)試主要采用雷電單脈沖進(jìn)行。由于對(duì)電涌保護(hù)器危害最大的是沖擊能量產(chǎn)生的熱效應(yīng)。由于多脈沖沖擊間隔時(shí)間較短，電涌保護(hù)器呈絕熱現(xiàn)象，這要求電涌保護(hù)器能夠在短時(shí)間內(nèi)承受較大的熱量。為了進(jìn)一步了解自然雷電沖擊下電涌保護(hù)器的特性就需要采用多脈沖進(jìn)行沖擊。專利[公布號(hào)為CN103018504]公布了一種可以產(chǎn)生8/20 μ s和10/350 y s沖擊電流的浪涌發(fā)生器，但無法同時(shí)產(chǎn)生這兩種波形；專利[公布號(hào)為CN101728969A]公布了一種可以發(fā)生多種沖擊電流的發(fā)生器。盡管，單脈沖波形發(fā)生器技術(shù)已經(jīng)較為普遍，但是國(guó)內(nèi)對(duì)能夠產(chǎn)生連續(xù)或間歇式多脈沖的脈沖發(fā)生器的研制還比較少。因此，結(jié)合測(cè)試研宄的需要和自然閃電存在多脈沖的特性，研制一種多脈沖雷電波形發(fā)生裝置，對(duì)于今后電涌保護(hù)器的研發(fā)和生產(chǎn)工作具有指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能有效產(chǎn)生多個(gè)雷電脈沖波形的裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種雷電多脈沖波形發(fā)生裝置，該裝置包括整流單元、充電單元和觸發(fā)單元；所述充電單元和觸發(fā)單元為多個(gè)，且--對(duì)應(yīng)；所述整流單元，用于產(chǎn)生單極性電流，并向所述充電單元充電；所述觸發(fā)單元，用于發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，控制對(duì)應(yīng)的充電單元放電。
[0006]其中，整流單元包括升壓變壓器Τ、高壓硅堆D和保護(hù)電阻r ;所述充電單元包括充電電阻R、充電電容C和可控硅G ;所述升壓變壓器的主邊與市電電源相連，副邊一端接地，一端通過高壓硅堆D和保護(hù)電阻r與所述充電單元的充電電阻R —端相連，充電電容C的一端分別與充電電阻R和可控硅G相連，另一端接地；所述充電單元的可控硅G與所述觸發(fā)單元相連。
[0007]觸發(fā)單元包括D觸發(fā)器、RC充電回路和功率放大器；所述D觸發(fā)器通過功率放大器輸出觸發(fā)信號(hào)至對(duì)應(yīng)的充電單元的可控硅；所述RC充電回路與所述D觸發(fā)器相連。
[0008]上述RC充電回路包括保護(hù)電阻r、充電電容C和可變電阻R ;所述D觸發(fā)器的R端口串接電阻r和充電電容C，在電容C與電阻r之間引出導(dǎo)線并于可變電阻R相連，然后接至D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端口。
[0009]本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置的觸發(fā)單元為多個(gè)，包括主觸發(fā)單元和至少一個(gè)次級(jí)觸發(fā)單元；所述主觸發(fā)單元還包括觸發(fā)開關(guān)k ;所述主觸發(fā)單元的D觸發(fā)器D端口、供電端Vcc與觸發(fā)開關(guān)k相連并接+5V直流電源；所述主觸發(fā)單元的D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端口一方面接至對(duì)應(yīng)的功率放大器的輸入端口，另一方面與對(duì)應(yīng)的次級(jí)觸發(fā)單元的RC充電回路相連。
[0010]其中，次級(jí)觸發(fā)單元可為多級(jí)，最后一級(jí)次級(jí)觸發(fā)單元的D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端口接至對(duì)應(yīng)的功率放大器的輸入端口，其余每級(jí)次級(jí)觸發(fā)單元的D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端口一方面接至對(duì)應(yīng)的功率放大器的輸入端口，另一方面與下一級(jí)次級(jí)觸發(fā)單元的RC充電回路相連。
[0011]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置可以產(chǎn)生多個(gè)脈沖波形，可對(duì)電涌保護(hù)器進(jìn)行嚴(yán)酷測(cè)試；(2)本發(fā)明裝置電路具有靈活、簡(jiǎn)單、易控制多脈沖個(gè)數(shù)以及易于操作的特點(diǎn)；(3)采用D觸發(fā)器具有控制精度高、抗干擾能力好、效率高的優(yōu)點(diǎn)；(4)觸發(fā)單元內(nèi)的充電回路采用可調(diào)電阻，易于控制充電時(shí)間，可以靈活控制脈沖放電時(shí)間間隔；(5)所用觸發(fā)電路靈活用于多種波形發(fā)生器中；(6)本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置應(yīng)用廣泛，不僅適用于限壓型電涌保護(hù)器，也適用于開關(guān)型電涌保護(hù)器。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置的電路圖；
圖2為本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置整流單元的電路圖；
圖3為本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置充電單元的電路圖；
圖4為本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置觸發(fā)單元的電路圖；
圖5為本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置主觸發(fā)單元的電路圖；
圖6為本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置次級(jí)觸發(fā)單元的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示是本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置的電路圖。本發(fā)明雷電多脈沖波形發(fā)生裝置包含三個(gè)部分:一是整流單元，二是充電單元，三是觸發(fā)單元。結(jié)合圖2，整流單元由升壓變壓器T、高壓硅堆D和保護(hù)電阻r組成。升壓變壓器T主變與市電電源相連，用于將50Hz市電升壓，副邊一端接地，一端通過開關(guān)K與由高壓硅堆D和保護(hù)電阻r相連。開關(guān)K閉合，電路工作，電流經(jīng)高壓硅堆D整流后經(jīng)保護(hù)電阻r由端口 I輸出。端口 I與充電單元的輸入口 2相連。電流通過整流單元可以獲得單極性電流。
[0015]結(jié)合圖3，充電單元由充電電阻R和充電電容C組成，充電電容一端與充電電阻R相連，另一端接地。充電單元受觸發(fā)單元控制，實(shí)現(xiàn)放電可控。觸發(fā)單元由D觸發(fā)器、RC充電回路和功率放大器構(gòu)成。根據(jù)實(shí)際需要，可以采取多組上述器件構(gòu)成的觸發(fā)電路，實(shí)現(xiàn)多脈沖波形的輸出。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)多脈沖放電，采用η組相同的充電單元，同時(shí)觸發(fā)單元采用由相應(yīng)個(gè)數(shù)D觸發(fā)器構(gòu)成的觸發(fā)電路。為了更靈活地實(shí)現(xiàn)脈沖放電次數(shù)的控制，在充電電阻R前端接有開關(guān)Κ1~Κη，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，可實(shí)現(xiàn)該充電回路工作。輸入端口 2與前述整流單元的輸出端口 I相連。當(dāng)2端口有電流輸入時(shí)，將通過閉合的開關(guān)Κ1~Κη經(jīng)過充電電阻Rl~Rn向電容器Cl~Cn充電。充電電阻Rl~Rn起到緩沖、限流的作用，用于保護(hù)充電電容Cl~Cn。該充電電路同時(shí)具有放電的作用，當(dāng)觸發(fā)單元DFF (D觸發(fā)器)向可控硅Gl~G