專利名稱：：電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種電源裝置，尤其涉及一種高穩(wěn)定度的大容量交流電源裝置。
背景技術(shù)：
：目前，對與高電壓的工頻交流電壓的測量大多使用分壓器，可以是電容式分壓器或阻容式分壓器，并且按照一定規(guī)定(例如JJG496-1996工頻高壓分壓器國家計量檢定規(guī)程，和DL/T973-2005數(shù)字高壓表檢定規(guī)程)，分壓器需要定期進行檢測，檢測的時候需要用到高壓工頻交流電源。如圖l所示，為現(xiàn)有技術(shù)的高壓交流標準電源和分壓器的示意圖，高壓交流標準電源9包括穩(wěn)壓電源91、調(diào)壓設(shè)備92、升壓變壓器93和電壓比例標準器94。穩(wěn)壓電源91用來提供一個輸出電壓，輸入調(diào)壓設(shè)備92，調(diào)壓設(shè)備92可以對該輸出電壓進行電壓調(diào)節(jié)后輸出到升壓變壓器95，而升壓變壓器95則將電壓調(diào)節(jié)后的輸出電壓變壓為一個高電壓加載到被測的分壓器(Cl和C2)8的兩端，電壓比例標準器94顯示該升壓變壓器95輸出的高電壓，根據(jù)電壓比例標準器94顯示的電壓與分壓器8顯示的電壓進行比較，對分壓器8進行校正處理。分壓器的檢測精度K有0.l，o.2，0.5，1.0，1.5，2.0級6種級別，分壓器檢測所使用的穩(wěn)壓電源的電壓穩(wěn)定度和電壓調(diào)節(jié)細度是分壓器的檢測精度的十分之一，即在半分鐘內(nèi)其電壓穩(wěn)定度不低于土^K9&，電壓調(diào)節(jié)精度也不低于土^評q，如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>現(xiàn)有的穩(wěn)壓電源大多是磁飽和式或正弦能量分配型交流穩(wěn)壓電源，這些現(xiàn)有的穩(wěn)壓電源的電壓穩(wěn)定度受電網(wǎng)供電波動的影響比較大，電壓穩(wěn)定度為±(0.51)%，即便是最理想的情況下，電壓穩(wěn)定度也只能達到±(0.20.3)%，因此最多只能給檢測精度K為1.5的分壓器檢測時使用，因為穩(wěn)壓電源提供的電壓的電壓穩(wěn)定度太差，無法給檢測精度K更小的分壓器檢測使用。[0007]并且現(xiàn)有的穩(wěn)壓電源的電源容量均小于10kVA，不能帶大的容性負載，所以負載能力差，不能負擔大的無功功率，另外當無功功率比較大的時候，也會影響到電壓穩(wěn)定度，使得電壓穩(wěn)定度更差。
實用新型內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供了一種電源裝置，可以實現(xiàn)高的電壓穩(wěn)定度和高的負載能力。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供了一種電源裝置，所述的裝置包括升壓變壓器；所述的裝置還包括功率放大器和無功補償器；所述的功率放大器與所述的無功補償器相連接，所述的無功補償器與所述的升壓變壓器相連接；其中所述的功率放大器經(jīng)所述的無功補償器補償后向所述的升壓變壓器供應(yīng)穩(wěn)壓電壓，所述的升壓變壓器將接收到的經(jīng)過無功補償后的穩(wěn)壓電壓升壓輸出。本實用新型的電壓裝置利用一個功率放大器來提供高穩(wěn)定性的穩(wěn)壓電壓，再利用無功補償器對容性負載進行電感補償，提高功率因數(shù)，從而可以輸出高穩(wěn)定性的高壓測試電壓，并且提高了電源裝置的負載能力。為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的高壓交流標準電源和分壓器的示意圖；圖2為本實用新型電源裝置實施例一的示意圖；圖3為本實用新型電源裝置的功率放大器的示意圖；圖4為本實用新型電源裝置實施例二的示意圖；圖5為本實用新型電源裝置的工作流程圖。具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型的電源裝置利用一個功率放大器提供高穩(wěn)定性的電壓輸出，再利用無功補償器進行補償，從而可以利用功率放大器的高穩(wěn)定性的電壓輸出，再經(jīng)過升壓變壓器升壓，提高了電源裝置的負載能力。圖2為本實用新型電源裝置實施例一的示意圖。如圖2所示，本實施例的電源裝置具體包括功率放大器11、無功補償器12和升壓變壓器13;功率放大器11與無功補償器12相連接，無功補償器12與升壓變壓器13相連接。功率放大器11可以輸出高穩(wěn)定精度的穩(wěn)壓電壓，所輸出的穩(wěn)壓電壓的電壓穩(wěn)定4度非常高，可以達到±0.01%，短時可達±0.005%，電壓調(diào)節(jié)精度可達0.005%，功率放大器11的輸出功率為35kW，輸出的電壓0250V，但是電源負載性質(zhì)阻性或容性負載是80%，無功功率比較大。因為分壓變壓器13校驗高壓電源輸出容量要達到1030kVA，所以功率放大器11無法直接向升壓變壓器13輸出電壓，根據(jù)分壓變壓器13的為容性負載，因此可以利用無功補償器12去補償容性負載，即利用感性補償。功率放大器11經(jīng)無功補償器12感性補償后，向升壓變壓器13供應(yīng)穩(wěn)壓電壓，由此增加功率因數(shù)，最大限度的接近l，最大可能的減少無功功率而增加有功功率，使得有功功率幾乎和輸出功率相同，本實施例的無功補償器12可以為一個可變電感器。升壓變壓器13的作用是將無功補償處理后的穩(wěn)壓電壓升壓，例如升壓50-150倍，輸出100kV—300kV，這樣既可以提供高穩(wěn)定性的高壓測試電壓，也提高了電源裝置的負載能力。升壓變壓器13是容性負載，輸出功率為10kVA—30kVA，無功功率非常大，由于無功補償器12的存在，可以進行感性補償，將升壓變壓器13的無功功率補償?shù)袅?，只剩下不?KW的有功功率，使得功率放大器11輸出的35kW的功率足可以帶動升壓變壓器13。升壓變壓器13輸出的升壓后的高壓穩(wěn)壓電壓可以加載到需要測試的分壓器的兩端進行測試。圖3為本實用新型電源裝置的功率放大器的示意圖，如圖3所示，功率放大器具體包括開關(guān)功率器111、濾波及隔離變壓器112、輸出器113、輸出電壓檢測器114、輸出穩(wěn)壓控制器115和脈沖控制及驅(qū)動器116。開關(guān)功率器111與濾波及隔離變壓器112相連接，濾波及隔離變壓器112與輸出器113相連接，輸出器113與輸出電壓檢測器114相連接，輸出電壓檢測器114與輸出穩(wěn)壓控制器115相連接，輸出穩(wěn)壓控制器115與脈沖控制及驅(qū)動器116相連接，脈沖控制及驅(qū)動器116與開關(guān)功率器111相連接。再如圖3所示，功率放大器還包括電壓輸入及濾波器110和信號給定控制器117。輸入及濾波器110與開關(guān)功率器111相連接，信號給定控制器117與輸出穩(wěn)壓控制器115相連接。輸入及濾波器110可以利用AC220V輸入及濾波器實現(xiàn)，開關(guān)功率器111可以利用高頻開關(guān)功率器實現(xiàn)，輸出器113可以利用0-250V輸出器實現(xiàn)，輸出電壓檢測器114可以利用高精度輸出電壓檢測器實現(xiàn)，輸出穩(wěn)壓控制器115可以利用高精度輸出穩(wěn)壓控制器實現(xiàn)，脈沖控制及驅(qū)動器116可以利用脈寬調(diào)制(PulseWidthModulation,P麗)脈沖控制及驅(qū)動器實現(xiàn)，信號給定控制器117可以利用16位高精度DA信號給定控制器實現(xiàn)。輸入及濾波器110、開關(guān)功率器111、濾波及隔離變壓器112、脈沖控制及驅(qū)動器116主要實現(xiàn)功率變換的功能；而輸出電壓檢測器114、輸出穩(wěn)壓控制器115和信號給定控制器117主要實現(xiàn)高精度的穩(wěn)壓功能。電壓檢測器114由低失調(diào)、低溫飄、高精度的運放和高精度低溫飄電阻組成，完成高精度輸出電壓檢測，其檢測精度可達O.005%。信號給定控制器117由16位高精度低溫飄的DA芯片組成，其輸出精度對應(yīng)輸出最小分辨率達到4mV，實際輸出最小步長可達到10Mv。輸出穩(wěn)壓控制器115由低溫飄，高精度的運放和高精度低溫飄電阻電容組成PID調(diào)節(jié)器，完成對給定和輸出反饋控制，實現(xiàn)高精度的電壓輸出。開關(guān)功率器111將輸入的電壓進行功率變換后輸入濾波及隔離變壓器112，由濾波及隔離變壓器112進行濾波和變壓后通過輸出器113輸出，輸出電壓檢測器114對輸出的電壓進行檢測，將檢測信號輸入輸出穩(wěn)壓控制器115，穩(wěn)壓控制器115根據(jù)檢測信號向脈沖控制及驅(qū)動器116輸出控制信號，脈沖控制及驅(qū)動器116根據(jù)控制信號控制開關(guān)功率器111的輸出電壓。而電壓輸入及濾波器110將輸入的電壓進行濾波處理后輸出給開關(guān)功率器111，信號給定控制器117向輸出穩(wěn)壓控制器輸出控制信號115。因此本實用新型電源裝置的實施例一利用一個功率放大器來提供高穩(wěn)定性的穩(wěn)壓電壓，再利用無功補償器對容性附載進行感性補償，提高功率因數(shù)，從而可以輸出高穩(wěn)定性的高壓測試電壓，并且提高了電源容量的負載能力。圖4為本實用新型電源裝置實施例二的示意圖，如圖4所示，本實施例的電源裝置1具體包括功率放大器11、中間變壓器14、無功補償器12、升壓變壓器13和電壓比例標準器15。功率放大器11與中間變壓器14相連接，中間變壓器14與無功補償器12相連接，無功補償器12與升壓變壓器13相連接，升壓變壓器13分別和電壓比例標準器15和需要檢測的分壓器(Cl和C2)2相連接。本實施例與實施例一的區(qū)別在于增加了中間變壓器14和電壓比例標準器15。功率放大器11輸出高穩(wěn)定精度的穩(wěn)壓電壓，因為待檢測的分壓器2和電壓比例標準器15的有功損耗很小，有功損耗主要是升壓變壓器13和無功補償器12，這些損耗一般在2kW，因此功率放大器11的輸出功率輸出3kW的功率就可以。功率放大器11將穩(wěn)壓電壓輸入給中間變壓器14，由中間變壓器14變壓，例如升壓IO倍左右，其目的是為了增加無功補償器12的調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)精度，無功補償器12進行補償后向升壓變壓器13供電。本實施例的無功補償器12利用一個可變電感器實現(xiàn)。中間變壓器14可以將功率放大器11輸出的電壓升壓，所以可以使得無功補償器12相應(yīng)的電感量也增加，高的電感量可以提高調(diào)節(jié)范圍和精度，這樣就能增加無功補償器12的調(diào)節(jié)范圍和調(diào)節(jié)精度了。因為功率放大器11負載性質(zhì)阻性或容性為80%，無功功率比較大，并且待檢測的分壓器2和電壓比例標準器15都是容性負荷，所以同理無功補償器12對容性負載進行感性補償處理，增加功率因數(shù)，最大限度的接近1，由此最大可能的減少無功功率而增加有功功率，使得有功功率幾乎和輸出功率相同，無功補償器12將無功補償后的穩(wěn)壓電壓向升壓變壓器13供電。升壓變壓器13的作用是將無功補償后的穩(wěn)壓電壓升壓，例如升壓50-150倍，輸出100kV—300kV，電壓比例標準器15與升壓變壓器13是并聯(lián)連接，其作用是可以顯示和讀取升壓變壓器輸出的升壓后的穩(wěn)壓電壓的電壓值。升壓變壓器13輸出的升壓后的穩(wěn)壓電壓加載到待測試的分壓器2兩端，對分壓器進行檢測，讀取分壓器上的電壓值，該電壓值和電壓比例標準器15上顯示的電壓值進行比較，就可以得知分壓器的誤差度。因此本實用新型電源裝置的實施例二利用一個功率放大器來提供高穩(wěn)定性的穩(wěn)壓電壓，然后利用中間變壓器升壓來提高無功補償其的調(diào)節(jié)精度，再利用無功補償器對容性負載進行電感補償，提高功率因數(shù)，從而可以輸出高穩(wěn)定性的高測試電壓加載到待測的分壓器，對待測分壓器進行檢測實用，這樣既可以提供高穩(wěn)定性的高壓測試電壓，也提高了電源裝置的負載能力。圖5為本實用新型電源裝置的工作流程圖，如圖5所示，具體包括如下步驟步驟101，功率放大器向中間變壓器發(fā)送高穩(wěn)定精度的穩(wěn)壓電壓；功率放大器的輸入電壓為220VAC士10X，輸出電壓為0250V，輸出功率為3kW，額定頻率為50Hz，穩(wěn)壓度優(yōu)于士0.01X，輸出電壓調(diào)節(jié)精度為0.01V，負載性質(zhì)為阻性或容性80X;步驟102，中間變壓器將穩(wěn)壓電壓升壓處理，將升壓處理后的穩(wěn)定電壓發(fā)送到無功補償器；中間變壓器的額定輸入電壓為200V，輸出電壓為2000V，額定容量為5kVA，額定頻率為50Hz;步驟103，無功補償器對升壓后的穩(wěn)定電壓感性補償處理，并發(fā)送到升壓變壓器；無功補償器的額定電壓為2000V，額定容量為10kVar、20kVar或30kVar，額定電流為5A、10A或15A，電感量為1.2712H、0.636.3H或0.424.2H;步驟104，升壓變壓器將感性補償處理后的電壓升壓處理，并將升壓處理后的電壓加載到待測分壓器的兩端，對待測分壓器進行檢測；升壓變壓器的額定電壓為100kV、200kV或300kV，額定容量為10kVA、20kVA或30kVA，額定頻率為50Hz，運行工況為額定工況連續(xù)工作30分鐘。測試例本實用新型電源裝置的一個測試例是200kV和20kVA的高壓交流標準電源裝置，包括型號為Tu3000的一功率放大器，一中間變壓器，型號為"GTB-5kVA-2kV/0.2kV"，一可調(diào)電感器，型號為"20kVar2kV"，一升壓變壓器，型號為"YDT-20kVA-200kV/2kV"。該電源裝置的輸入電壓為220VAC士10X，輸入容量為3kW，最后的輸出電壓為200kV，輸出容量為20kVA，額定頻率為50Hz，電壓調(diào)節(jié)精度為0.OIV，電壓穩(wěn)壓度優(yōu)于±0.01%，額定工況連續(xù)工作15分鐘。以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種電源裝置，所述的裝置包括升壓變壓器；其特征在于，所述的裝置還包括功率放大器和無功補償器；所述的功率放大器與所述的無功補償器相連接，所述的無功補償器與所述的升壓變壓器相連接；其中所述的功率放大器經(jīng)所述的無功補償器補償后向所述的升壓變壓器供應(yīng)穩(wěn)壓電壓，所述的升壓變壓器將接收到的經(jīng)過無功補償后的穩(wěn)壓電壓升壓輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述的裝置還包括中間變壓器；所述的功率放大器通過所述的中間變壓器變壓，經(jīng)所述的無功補償器補償后向所述的升壓變壓器供應(yīng)穩(wěn)壓電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述的裝置還包括電壓比例標準器；所述的電壓比例標準器與所述的升壓變壓器并聯(lián)，顯示所述的升壓變壓器輸出的升壓后的穩(wěn)壓電壓的電壓值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述功率放大器包括開關(guān)功率器、濾波及隔離變壓器、輸出器、輸出電壓檢測器、輸出穩(wěn)壓控制器和脈沖控制及驅(qū)動器；所述開關(guān)功率器與所述濾波及隔離變壓器相連接，所述濾波及隔離變壓器與所述輸出器相連接，所述輸出器與所述輸出電壓檢測器相連接，所述輸出電壓檢測器與所述輸出穩(wěn)壓控制器相連接，所述輸出穩(wěn)壓控制器與所述脈沖控制及驅(qū)動器相連接，所述脈沖控制及驅(qū)動器與所述開關(guān)功率器相連接；所述開關(guān)功率器將輸入的電壓進行功率變換后輸入所述濾波及隔離變壓器，所述濾波及隔離變壓器進行濾波和變壓后通過所述輸出器輸出，所述輸出電壓檢測器對所述輸出的電壓進行檢測，將檢測信號輸入所述輸出穩(wěn)壓控制器，所述穩(wěn)壓控制器根據(jù)所述檢測信號向所述脈沖控制及驅(qū)動器輸出控制信號，所述脈沖控制及驅(qū)動器根據(jù)所述控制信號控制所述開關(guān)功率器的輸出電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源裝置，其特征在于，所述功率放大器還包括電壓輸入及濾波器，與所述開關(guān)功率器相連接；所述電壓輸入及濾波器將輸入的電壓進行濾波處理后輸出給所述開關(guān)功率器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源裝置，其特征在于，所述功率放大器還包括信號給定控制器，與所述輸出穩(wěn)壓控制器相連接；所述信號給定控制器向所述輸出穩(wěn)壓控制器輸出控制信號。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于，所述的無功補償器將容性負載進行感性補償，并將感性補償后的穩(wěn)壓電壓供應(yīng)給所述的升壓變壓器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置，其特征在于，所述的無功補償器為一可變電感器。專利摘要本實用新型提供了一種電源裝置，所述的裝置包括升壓變壓器；所述的裝置還包括功率放大器和無功補償器；所述的功率放大器與所述的無功補償器相連接，所述的無功補償器與所述的升壓變壓器相連接；其中所述的功率放大器經(jīng)所述的無功補償器補償后向所述的升壓變壓器供應(yīng)穩(wěn)壓電壓，所述的升壓變壓器將接收到的經(jīng)過無功補償后的穩(wěn)壓電壓升壓輸出。本實用新型的電壓裝置利用一個功率放大器來提供高穩(wěn)定性的穩(wěn)壓電壓，再利用無功補償器對容性負載進行電感補償，提高功率因數(shù)，從而可以輸出高穩(wěn)定性的高壓測試電壓，并且提高了電源裝置的負載能力。文檔編號H02M1/42GK201479014SQ20092022225公開日2010年5月19日申請日期2009年8月31日優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日發(fā)明者陸新原申請人:北京華科興盛電力工程技術(shù)有限公司