專利名稱：一種用于串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的高壓輸出控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在電力系統(tǒng)中廣泛用于電纜、變壓器、發(fā)電機(jī)等交流 耐壓試驗(yàn)的高壓輸出控制裝置。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中，在電纜的交接試驗(yàn)以及預(yù)防性試驗(yàn)中，可采用頻率在30 300Hz范圍內(nèi)的交流高壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以保證電纜的安全運(yùn)行。本申請(qǐng)人 HDSR-F系列調(diào)頻式串聯(lián)諧振高壓試驗(yàn)設(shè)備，可對(duì)不同電壓等級(jí)、不同截面、 不同長(zhǎng)度的電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，亦可用來對(duì)GIS、開關(guān)、互感器、電機(jī)、 發(fā)電機(jī)定子繞組等設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。
對(duì)試品進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，必須將試驗(yàn)電壓升到規(guī)程規(guī)定的高壓?，F(xiàn)有的高壓 輸出控制裝置，主要是靠人工手動(dòng)進(jìn)行升壓，利用手動(dòng)升壓會(huì)由于人為因素 導(dǎo)致升壓過程不連續(xù)和不穩(wěn)定。目前市場(chǎng)上也出現(xiàn)了自動(dòng)升壓裝置，與手動(dòng) 升壓相比，自動(dòng)升壓速率平穩(wěn)，且速度可調(diào)，但目前的自動(dòng)升壓裝置升壓速 度特別慢，受整流輸入電壓影響大，諧振輸出電壓波動(dòng)大且易過沖，效果不 理想。因此，迫切需要一種升壓速率均勻、速率可調(diào)、升壓過沖較小、穩(wěn)壓 效果好的高壓輸出裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種升壓速率均勻、速 率可調(diào)且升壓過沖較小、穩(wěn)壓效果好的用于串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的高壓輸出控制 裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是 一種用于串聯(lián)諧振耐壓 試驗(yàn)的高壓輸出控制裝置，包括用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷恼麟娐?、輸?端與所述的整流電路的輸出端相電連接用于將整流電路輸出的直流電轉(zhuǎn)換為設(shè) 定頻率的交流電的逆變電路、輸入端與所述的逆變電路的輸出端相電連接用于將逆變電路輸出的交流電進(jìn)行放大并隔離的隔離放大電路、輸入端與所述的隔 離放大電路輸出端相電連接用于輸出諧振試驗(yàn)電壓的諧振升壓電路，它還包括 連接在所述的諧振升壓電路的輸出端與整流電路的輸入端之間的自動(dòng)調(diào)壓控制回路，所述的自動(dòng)調(diào)壓控制回路包括依次相連接的取樣反饋電路、單片機(jī)處理 電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、調(diào)壓電路，所述的單片機(jī)處理電路根據(jù)取樣反饋回路采集的諧振升壓電路輸出的高壓反饋量不斷地通過D/A轉(zhuǎn)換電路將調(diào)整電壓輸入至調(diào)壓電路，所述的調(diào)壓電路控制整流電路的直流電壓的輸出從而使諧振升壓電 路輸出的電壓自動(dòng)升高并穩(wěn)定到設(shè)定的高壓。
更進(jìn)一步地，所述的自動(dòng)調(diào)壓控制回路還包括連接在整流電路的輸出端與調(diào)壓電路的輸入端之間的用于從整流電路的輸出端獲取采樣輸入電壓的采樣電路，所述的調(diào)壓電路根據(jù)采樣電路的采樣輸入電壓和D/A轉(zhuǎn)換電路的輸入信號(hào)控制整流電路的直流電穩(wěn)定輸出。
所述的取樣反饋電路輸出的高壓反饋量為一低壓電壓，且所述的高壓反饋量與諧振升壓電路輸出的高壓成固定比例。
由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)由于在整流電路與諧振升壓電路之間反饋連接一自動(dòng)調(diào)壓控制回路，該自動(dòng)調(diào)壓控制回路根據(jù)取樣反饋電路對(duì)諧振升壓電路的輸出高壓進(jìn)行采集，并通過單片機(jī)程控D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出，該輸出經(jīng)調(diào)壓電路控制整流電路的輸出電壓幅度，從而決定輸出的高壓，因此，采用該自動(dòng)調(diào)壓控制回路，使得諧振升壓電路輸出的電壓自動(dòng)調(diào)整(升、降)并穩(wěn)壓，直至輸出至設(shè)定的電壓。采用此高壓輸 出控制裝置，將試品與諧振升壓電路的輸出端相連接，在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，輸出電壓穩(wěn)步升高、升壓速度均勻可控，并最終穩(wěn)定在設(shè)定的試驗(yàn)電壓上，有效避免了因高壓電壓不穩(wěn)定甚至失控而破壞試品的缺陷。


附圖1為本實(shí)用新型高壓輸出控制裝置的電原理框附圖2為本實(shí)用新型調(diào)壓電路電原理附圖3為本實(shí)用新型采樣電路電原理其中1、整流電路；2、逆變電路；3、隔離放大電路；4、諧振升壓電路； 5、自動(dòng)調(diào)壓控制回路；51、取樣反饋電路；52、單片機(jī)處理電路；53、 D/A轉(zhuǎn) 換電路；54、調(diào)壓電路；55、采樣電路；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖、舉例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容:
如圖1所示的高壓輸出控制裝置，包括依次相連接的整流電路1、逆變電路 2、隔離放大電路3、諧振升壓電路4，整流電路1采用晶體管通用的整流電路， 如橋式整流電路，逆變電路2采用單相橋式逆變電路，由四個(gè)雙極性絕緣柵極 場(chǎng)效應(yīng)管組成，通過控制每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極的開關(guān)，可形成依賴于控制頻率 的周期交流信號(hào)，隔離放大電路3可為隔離變壓器，該變壓器同時(shí)具有升壓和 隔離功能，輸入為低壓交流信號(hào)，輸出為高壓交流信號(hào)，諧振升壓電路4為一 串聯(lián)諧振電路，上述電路均為常見電路，在此對(duì)各電路原理不再贅述。整流電 路1將輸入的交流市電整流成直流電輸出，直流電經(jīng)過逆變電路2轉(zhuǎn)換成相應(yīng) 頻率的交流電，交流電經(jīng)過隔離放大電路3初步放大后通過諧振升壓電路將高 壓輸出，在對(duì)被試品進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，將試品如電纜與該諧振升壓電路4的輸 出端相連即可。
該高壓輸出控制裝置還包括一自動(dòng)調(diào)壓控制回路5，自動(dòng)調(diào)壓控制回路5 連接在所述的諧振升壓電路4的輸出端與整流電路1的輸入端之間，所述的自 動(dòng)調(diào)壓控制回路5包括依次相連接的取樣反饋電路51、單片機(jī)處理電路52、D/A 轉(zhuǎn)換電路53、調(diào)壓電路54，自動(dòng)調(diào)壓控制回路5還包括連接在整流電路1的輸 出端與調(diào)壓電路54的輸入端之間的采樣電路55,其中，取樣反饋電路51用高 耐壓的電容串聯(lián)，從該電路中取出小的分壓電壓并經(jīng)處理后輸入到單片機(jī)處理 電路52中，單片機(jī)處理電路52從取樣反饋電路中接收到的電壓與諧振升壓電 路輸出的高壓成固定比例關(guān)系，單片機(jī)處理電路52根據(jù)接收的電壓控制輸入到 D/A轉(zhuǎn)換電路53中的數(shù)字電壓值，該數(shù)字電壓值通過D/A轉(zhuǎn)換電路53轉(zhuǎn)換為相 應(yīng)模擬電壓輸入至調(diào)壓電路54，調(diào)壓電路54如圖2所示，其由三級(jí)運(yùn)算放大器 組成，第一級(jí)運(yùn)放2IC1B組成加減運(yùn)算放大電路，該運(yùn)放將來自D/A轉(zhuǎn)換電路 53輸出的電壓信號(hào)放大，并從其第7腳輸出；來自采樣電路55的輸入電壓從該 運(yùn)放的反相輸入端輸入，形成深度負(fù)反饋，其作用是使第7腳的輸出電壓更穩(wěn) 定；第二級(jí)運(yùn)放2IC2B組成積分電路，其作用是消除自激振蕩和去掉紋波，同 時(shí)消除干擾信號(hào)，使得從該芯片第7腳輸出的電壓信號(hào)更平穩(wěn)；第三級(jí)運(yùn)放 2IC2A是反相求和放大電路，其作用是將第二級(jí)運(yùn)放來的信號(hào)與一個(gè)直流電壓進(jìn) 行疊加，該直流電壓的大小由電位器2W4調(diào)節(jié)，將信號(hào)與直流電壓疊加起到調(diào) 整零位的作用。采樣電路如圖3所示，該電路從整流電路1的輸出端獲取所述 的采樣輸入電壓，該電壓驅(qū)使光耦集成電路2G01的發(fā)光二極管發(fā)光，采樣輸入 電壓的大小決定了發(fā)光量的大小，經(jīng)光敏管接收后，從而決定了電位器2W7上
電壓的大小，從2W7的中間抽頭取出采樣電路輸出電壓，進(jìn)入調(diào)壓電路54。因 此，通過采用上述自動(dòng)調(diào)壓控制回路，可穩(wěn)定的控制整流電路1的輸出電壓幅 度，達(dá)到自動(dòng)且穩(wěn)定升壓的目的。
本實(shí)用新型的工作原理如下220V (或380V)的交流電壓經(jīng)過整流電路1 后變成直流信號(hào)，該信號(hào)依次經(jīng)逆變電路2、隔離放大電路3、諧振升壓電路4 后輸出高壓。在升壓過程中，自動(dòng)調(diào)壓控制回路5按如下方式進(jìn)行工作單片 機(jī)處理電路52根據(jù)取樣反饋電路51的反饋量控制D/A轉(zhuǎn)換電路53的輸出，該 輸出和采樣電路55的輸出共同經(jīng)調(diào)壓電路54控制整流電路1的輸出電壓幅度， 從而決定輸出的高壓。因此當(dāng)單片機(jī)處理電路52控制D/A轉(zhuǎn)換電路53的輸出 電壓由零逐步增大并不斷調(diào)整時(shí)，輸出的高壓也由零逐步增大并不斷調(diào)整，從 而使被試品在諧振狀態(tài)下達(dá)到所需要的試驗(yàn)高壓，并穩(wěn)定維持一定的時(shí)長(zhǎng)，繼 而完成試驗(yàn)。
權(quán)利要求1、一種用于串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的高壓輸出控制裝置，包括用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷恼麟娐?1)、輸入端與所述的整流電路(1)的輸出端相電連接用于將整流電路(1)輸出的直流電轉(zhuǎn)換為設(shè)定頻率的交流電的逆變電路(2)、輸入端與所述的逆變電路(2)的輸出端相電連接用于將逆變電路(2)輸出的交流電進(jìn)行放大并隔離的隔離放大電路(3)、輸入端與所述的隔離放大電路(3)輸出端相電連接用于輸出諧振試驗(yàn)電壓的諧振升壓電路(4)，其特征在于它還包括連接在所述的諧振升壓電路(4)的輸出端與整流電路(1)的輸入端之間的自動(dòng)調(diào)壓控制回路(5)，所述的自動(dòng)調(diào)壓控制回路(5)包括依次相連接的取樣反饋電路(51)、單片機(jī)處理電路(52)、D/A轉(zhuǎn)換電路(53)、調(diào)壓電路(54)，所述的單片機(jī)處理電路(52)根據(jù)取樣反饋電路(51)采集的諧振升壓電路(4)輸出的高壓反饋量不斷地通過D/A轉(zhuǎn)換電路(53)將調(diào)整電壓輸入至調(diào)壓電路(54)，所述的調(diào)壓電路(54)控制整流電路(1)的直流電壓的輸出從而使諧振升壓電路(4)輸出的電壓自動(dòng)升高并穩(wěn)定在設(shè)定的高壓上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種用于串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的高壓輸出控制裝置， 其特征在于所述的自動(dòng)調(diào)壓控制回路(5)還包括連接在整流電路(1)的輸 出端與調(diào)壓電路(54)的輸入端之間的用于從整流電路(1)的輸出端獲取采樣 輸入電壓的采樣電路(55)，所述的調(diào)壓電路(54)根據(jù)采樣電路(55)的采樣 輸入電壓和D/A轉(zhuǎn)換電路(53)的輸入信號(hào)控制整流電路(1)的直流電穩(wěn)定輸 出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的高壓輸出控制 裝置，其特征在于所述的取樣反饋電路(51)輸出的高壓反饋量為一低壓電 壓，且所述的高壓反饋量與諧振升壓電路(4)輸出的高壓成固定比例。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的高壓輸出控制裝置，包括依次相連接的整流電路、逆變電路、隔離放大電路、諧振升壓電路，它還包括連接在諧振升壓電路的輸出端與整流電路的輸入端之間的自動(dòng)調(diào)壓控制回路，自動(dòng)調(diào)壓控制回路包括依次相連接的取樣反饋電路、單片機(jī)處理電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、調(diào)壓電路，單片機(jī)處理電路根據(jù)取樣反饋電路采集的諧振升壓電路輸出的高壓反饋量不斷地通過D/A轉(zhuǎn)換電路將調(diào)整電壓信號(hào)輸入至調(diào)壓電路，調(diào)壓電路控制整流電路的直流電壓的輸出從而使諧振升壓電路輸出的電壓自動(dòng)調(diào)整到設(shè)定的高壓。試驗(yàn)時(shí)將試品與諧振升壓電路的輸出端相連接，輸出電壓可穩(wěn)步升高并最終穩(wěn)定在所需要的試驗(yàn)電壓上。
文檔編號(hào)G05F1/10GK201181428SQ200820032478
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者青 余, 劉曉莊, 斌 樊 申請(qǐng)人:蘇州市華電電氣技術(shù)有限公司