專利名稱：一種低電壓大電流設備的恒流電源的制作方法
技術領域：
一種低電壓大電流設備的恒流電源技術領域[0001]本發(fā)明屬于低壓電力設備的技術領域，涉及其中斷路器的試驗、校驗工藝及自動生產(chǎn)流水線，更具體地說，本發(fā)明涉及一種低電壓大電流設備的恒流電源。
背景技術：
[0002]現(xiàn)有市場上低電壓大電流設備的斷路器延時校驗臺、試驗臺、標準臺等所用的恒流電源，存在以下問題采用調(diào)壓器調(diào)節(jié)恒流，對市電的要求較高，且通過電機調(diào)節(jié)，響應速度較慢，電流的穩(wěn)定性取決于市電；采用電子式推挽放大原理，輸出效率不高，產(chǎn)品本身功耗較大，不利于節(jié)能環(huán)保。[0003]目前由于國內(nèi)外的功率模塊輸出功率不夠高，制造成本相對較高，因此其輸出電流小于500A，輸出功率在700W以內(nèi)。發(fā)明內(nèi)容[0004]本發(fā)明解決的問題是提供一種低電壓大電流設備的恒流電源，其目的是提高恒流電源的穩(wěn)定性和工作效率。[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為[0006]本發(fā)明所提供的低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源、降壓變壓器，所述的降壓變壓器的次級回路接到負載上，在連接所述的220V交流電源與降壓變壓器的電路上，設SPWM電路，所述的SPWM電路與處理器的控制電路連接，所述的處理器為集成電路芯片的微處理器。[0007]所述的降壓變壓器的次級回路還通過電路連接電流互感器組，所述的電流互感器組與放大及AD轉(zhuǎn)換模塊電路連接，所述的放大及AD轉(zhuǎn)換模塊與所述的處理器電路連接。[0008]所述的處理器通過電路與電流互感器控制繼電器連接，所述的電流互感器控制繼電器與接觸器連接，所述的接觸器與所述的電流互感器組電路連接。[0009]所述的處理器與故障保護模塊電路連接，所述的故障保護模塊連接到所述的220V 交流電源與SPWM電路之間的電路上。[0010]所述的處理器通過485總線與顯示設備進行電路連接。[0011]所述的處理器通過485總線與HMI及上位機進行雙向電路連接。[0012]本發(fā)明采用上述技術方案，集成了電流產(chǎn)生、電流控制、電流通過時間計時、試品優(yōu)劣判斷、計數(shù)等多種功能，外部接口簡單，減少連接控制線，提高了系統(tǒng)可靠性；采用專用芯片、NXP微處理器、功率模塊為核心器件，結合智能高效軟件PID算法設計而成的，具有穩(wěn)定性好、精度高、效率高、控制迅速和便捷等特點，可用于試(校)驗臺、標準試驗臺、自動流水線、標準正統(tǒng)波發(fā)生器等設備的新一代交流恒流電源；具有兩個獨立的RS485通訊接口和輸出一組DC5V電壓，標準的Modbus-RTU通訊協(xié)議，可同時與觸摸屏及上位機進行通訊， 便于組成自動化調(diào)試設備與流水線設備及網(wǎng)絡控制；配備1個互感器二次回路接口與4個可切換電流檔位接口，可以任意選擇互感器規(guī)格及型號，電流校準方法簡單；輸出電流不受輸入市電電壓幅度(工作電壓范圍內(nèi))及波形變化影響，保證了測試的精度與穩(wěn)定性；抗干擾能力強，能適應各種惡劣工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，保證可靠正常工作。


[0013]下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明[0014]圖1為本發(fā)明的電路連接結構示意圖。[0015]圖2為本發(fā)明的接線原理示意圖。[0016]圖中標記為[0017]1、220V交流電源，2、SPWM電路，3、處理器，4、降壓變壓器，5、電流互感器組，6、放大及AD轉(zhuǎn)換模塊，7、電流互感器控制繼電器，8、485總線，9、顯示設備，10、HMI, 11、故障保護模塊，12、接觸器，13、負載，14、上位機。
具體實施方式
[0018]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。[0019]如圖1所表達的本發(fā)明的結構，本發(fā)明為一種低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源1、降壓變壓器4，所述的降壓變壓器4的次級回路接到負載13上。[0020]下面以ZYH-2011型變頻式恒流電源及其同類產(chǎn)品為例進行分析。該恒流電源的應用范圍為[0021]1、試驗電流在500A以內(nèi)交流斷路器電流——時間特性試驗；[0022]2、額定電流為交流125A以下的低壓斷路器標準試驗系統(tǒng)；[0023]3、要求產(chǎn)生標準的正弦波大電流的試驗系統(tǒng)上；[0024]4、其它同類產(chǎn)品的上述兩項試驗。[0025]為了解決在本說明書背景技術部分所述的目前公知技術存在的問題并克服其缺陷，實現(xiàn)提高恒流電源的穩(wěn)定性和工作效率的發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術方案為[0026]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所提供的低電壓大電流設備的恒流電源，在連接所述的 220V交流電源1與降壓變壓器4的電路上，設SPWM電路2，所述的SPWM電路2與處理器3 的控制電路連接，所述的處理器3為集成電路芯片的微處理器。[0027]所謂SPWM，就是在PWM的脈寬調(diào)制的基礎上改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時間占空比按正弦規(guī)率排列，這樣輸出波形經(jīng)過適當?shù)臑V波可以做到正弦波輸出，同時實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)。即占空比越大，電壓越高；反之，電壓越低。[0028]本發(fā)明的ZYH-2011型變頻式恒流電源是專門針對試驗電流在500A以下的斷路器及同類型產(chǎn)品的延時試驗臺、標準臺等低壓大電流試驗設備設計的一款高精度、高效率恒流電源。它是采用專用芯片、NXP微處理器、功率模塊為核心器件，結合智能高效的軟件算法設計而成的，具有穩(wěn)定性好、精度高、工作效率高、控制迅速和便捷等特點，可用于試(校) 驗臺、標準試驗臺、自動流水線、標準正統(tǒng)波發(fā)生器等設備的新一代交流恒流電源。[0029]本發(fā)明采用高效變頻技術，NXP微處理器芯片工作在20K頻率，響應速度快，轉(zhuǎn)換效率在85%以上。[0030]本發(fā)明配備1個互感器二次回路接口與4個可切換電流檔位接口，可以任意選擇互感器規(guī)格及型號，電流校準方法簡單。[0031]本發(fā)明所述的降壓變壓器4的次級回路還通過電路連接電流互感器組5，所述的電流互感器組5與放大及AD轉(zhuǎn)換模塊6電路連接，所述的放大及AD轉(zhuǎn)換模塊6與所述的處理器3電路連接。[0032]為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行，必須對電力設備的運行情況進行監(jiān)視和測量。 但一般的測量和保護裝置不能直接接入一次高壓設備，而需要將一次系統(tǒng)的大電流按比例變換成小電流，通過放大及AD轉(zhuǎn)換模塊6向處理器3提供信號，或者供給測量儀表和保護裝置使用。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。[0033]本發(fā)明所述的處理器3通過電路與電流互感器控制繼電器7連接，所述的電流互感器控制繼電器7與接觸器12連接，所述的接觸器12與所述的電流互感器組5電路連接。[0034]所述的電流互感器控制繼電器7通過接觸器12，控制電流互感器組5的通斷。[0035]本發(fā)明所述的處理器3與故障保護模塊11電路連接，所述的故障保護模塊11連接到所述的220V交流電源1與SPWM電路2之間的電路上。[0036]本發(fā)明抗干擾能力強，能適應各種惡劣工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，保證可靠正常工作。[0037]本發(fā)明所述的處理器3通過485總線8與顯示設備9進行電路連接。[0038]所述的處理器3通過485總線8與HMI (即HMI10)及上位機14進行雙向電路連接。[0039]本發(fā)明具有兩個獨立的RS485通訊接口和輸出一組DC5V電壓，標準的Modbus-RTU 通訊協(xié)議，可同時與觸摸屏及上位機進行通訊，便于組成自動化調(diào)試設備與流水線設備及網(wǎng)絡控制[0040]HMI (Human Machine Interface)即“人機接口 ”，也叫人機界面。人機界面(又稱用戶界面或使用者界面)是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面。[0041]本發(fā)明的主要技術指標[0042]1、接入工作電壓范圍AC220V士 10% ；50Hz ；[0043]2、輸出功率< 700VA ；[0044]3、電流穩(wěn)定精度示值誤差彡0. 5% ；[0045]4、電流穩(wěn)定時間彡0. 1秒；[0046]5、轉(zhuǎn)換效率滿負荷時> 85% ；[0047]6、波形失真度THD ^ 3% ；[0048]7、體積(LXMXH，mm) :325X 178X91 ；[0049]8、使用環(huán)境溫度-20 +40°C，相對濕度85%。[0050]上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源(1)、降壓變壓器，所述的降壓變壓器(4)的次級回路接到負載(1 上，其特征在于在連接所述的220V交流電源 ⑴與降壓變壓器⑷的電路上，設SPWM電路O)，所述的SPWM電路⑵與處理器(3)的控制電路連接，所述的處理器C3)為集成電路芯片的微處理器。
2.根據(jù)權利要求1所述的低電壓大電流設備的恒流電源，其特征在于所述的降壓變壓器(4)的次級回路還通過電路連接電流互感器組(5)，所述的電流互感器組( 與放大及 AD轉(zhuǎn)換模塊(6)電路連接，所述的放大及AD轉(zhuǎn)換模塊(6)與所述的處理器(3)電路連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的低電壓大電流設備的恒流電源，其特征在于所述的處理器 (3)通過電路與電流互感器控制繼電器(7)連接，所述的電流互感器控制繼電器(7)與接觸器(1 連接，所述的接觸器(1 與所述的電流互感器組(5)電路連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的低電壓大電流設備的恒流電源，其特征在于所述的處理器 (3)與故障保護模塊(11)電路連接，所述的故障保護模塊(11)連接到所述的220V交流電源(1)與SPWM電路O)之間的電路上。
5.根據(jù)權利要求1所述的低電壓大電流設備的恒流電源，其特征在于所述的處理器 (3)通過485總線(8)與顯示設備(9)進行電路連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的低電壓大電流設備的恒流電源，其特征在于所述的處理器 (3)通過485總線⑶與HMI (10)及上位機(14)進行雙向電路連接。
專利摘要本實用新型公開了一種低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源、降壓變壓器，降壓變壓器的次級回路接到負載上，在連接220V交流電源與降壓變壓器的電路上，設SPWM電路，SPWM電路與處理器的控制電路連接，處理器為集成電路芯片的微處理器。上述技術方案集成了電流產(chǎn)生、電流控制、電流通過時間計時、試品優(yōu)劣判斷、計數(shù)等多種功能，外部接口簡單，減少連接控制線，提高了系統(tǒng)可靠性；采用專用芯片、NXP微處理器、功率模塊為核心器件，結合智能高效軟件PID算法設計而成的，具有穩(wěn)定性好、精度高、效率高、控制迅速和便捷等特點。
文檔編號H02M5/12GK202261041SQ20112030694
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權日2011年8月22日
發(fā)明者李國軍 申請人:李國軍