专利名称：一种直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉冲电源，尤其涉及一种绝纟加险测用高压脉冲电源。
背景技术：
变压器及电机绝缘性能的好坏直接影响到其使用寿命，因此在研发和生产 时都要对其绝缘性能进行检测和测试。由于变压器及电机的工作特点，在检测 过程中需要采用上升率高、边沿很陡直的高压脉冲来加速实验过程。在绝缘检
测中常用的脉冲电源有两种 一、利用高速高压开关器件组成的全桥逆变器产 生脉冲电压然后直接输出。这种方式由于受到逆变器开关器件电压级别的限制， 不可能输出很高的电压；如采用多个开关器件直接串联，则会产生难以解决的 均压问题，即串联的各逆变器由于种种原因，无法实现在同一时刻承受均等 的电压，而导致电路无法同步输出大功率的脉沖电压，也会导致逆变器的开关 器件在某一瞬间承受过高电压而损坏。二、在开关器件组成的逆变器输出脉冲 后，经过高频变压器升压来输出高压脉沖。但是由于变压器的初次级都有漏电 感，而试验样品是容性的，因此难以输出上升沿很陡的脉沖波形，同时一个脉 冲变压器的传递信号受到频率范围的限制，不同频率的脉冲信号要求不同的变 压器。而在绝缘测试中脉冲的频率范围很广，因此需要多个变压器，既增加了 设计的成本，给使用都带来了很多不便。
发明内容
本发明的目的就是提供一种直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源，该种脉 冲电源可产生幅度和频率可以任意调节的高压脉冲，且其脉冲电压上升沿陡直。
本发明实现其发明目的，所釆用的第一种技术方案是 一种直接串联的绝 缘;险测用高压脉冲电源，其组成为
多个输入与输出间电隔离的AC/DC直流电源的电源输出端分别与对应的单 相全桥逆变器的电源输入端相连；
逆变器控制系统的输出端与逆变驱动器的输入端相连，逆变驱动器有多组 相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器控制端相连；或者逆变器控
制系统的输出端与多个逆变驱动器的输入端相连；每个逆变驱动器的输出端相连；
多个单相全桥逆变器的电源输出端相互依次串联。
本发明实现其发明目的，所采用的第二种技术方案是 一种直接串联的绝 缘检测用高压脉冲电源，其组成为
AC/DC直流电源的输出端并接多个输入与输出间电隔离DC/DC直流电源的电 源输入端，每个DC/DC直流电源的输出端相互电隔离，且每个DC/DC直流电源的 输出端与对应的单相全桥逆变器的电源输入端相连；
逆变器控制系统的输出端与逆变驱动器的输入端相连，逆变驱动器有多组 相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器控制端相连；
多个单相全桥逆变器的电源输出端相互依次串联。
本发明实现其发明目的，所采用的第三种技术方案是 一种直接串联的绝 缘;险测用高压脉冲电源，其组成为
AC/DC直流电源的输出端接输入与输出间电隔离的DC/DC直流电源的电源输 入端相连，DC/DC直流电源的多对输出端相互电隔离，且每对输出端与对应的单 相全桥逆变器的电源输入端相连；
逆变器控制系统的输出端与逆变驱动器的输入端相连，逆变驱动器有多组 相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器控制端相连；
多个单相全桥逆变器的电源输出端相互依次串联。
与现有技术相比，本发明的有益效果是
一、由多个输入与输出间电隔离的AC/DC直流电源的电源输出端分别与对 应的单相全桥逆变器的电源输入端相连；或者AC/DC直流电源的输出端并接多个 输入与输出间电隔离的DC/DC直流电源的电源输入端，多个DC/DC直流电源的输 出端相互电隔离，且每个DC/DC直流电源的输出端与对应的单相全桥逆变器的电 源输入端相连；或者AC/DC直流电源的输出端接输入与输出间电隔离的DC/DC 直流电源的电源输入端，DC/DC直流电源的多对输出端相互电隔离，且每对输出 端与对应的单相全桥逆变器的电源输入端相连。
总之，三种方式向多个逆变器中的每个逆变器输入的电源均是相互电隔离 的，使各个逆变器输入端承受的电压始终是其独立的输入电压，避免了直接串 联时的均压问题，即不会产生某一逆变器电源输入端可能承受因输入不隔离而 带来的瞬间高压导致其损坏的问题。二、 逆变器控制系统的输出端与逆变驱动器的输入端相连，逆变驱动器有多 组相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器控制端相连；或者逆变器 控制系统的输出端与多个逆变驱动器的输入端相连；每个逆变驱动器的输出端 相互电隔离且每个逆变驱动器的输出端分别与对应的单相全桥逆变器控制端相 连。
这样，每个逆变器的控制端均来自于同 一逆变器控制系统产生的同 一控制
信号，可以确保每个逆变器的电压输出完全同步；同时，本发明的多个单相全 桥逆变器的输出端相互直接串联，由于各个逆变器的输出电压同步，也即各个 逆变器的输出是同步触发，同时开通，输出波形相同；因此，总的输出是各个 逆变器输出的直接相加，波形不变，电压幅值为各个逆变器输出的总和。从而 本发明可以获得频率和波形完全可受控于逆变驱动控制系统的高电压脉冲输 出。并且，由于与多个逆变器对应的逆变驱动器的多组输出端相互电隔离，使 包括相同控制信息的控制信号在向每个逆变器输入时又是相互电隔离，从而避 免了逆变器的控制端的均压问题。由于没有采用变压器等感性器件，其上升沿 陡直。
三、 本发明输出的脉沖的频率由逆变器控制系统设定和调节，输出频率没变。
四、 本发明的输出电压幅值调节也很方便，既可以通过逆变器控制系统调 节逆变器的输入电压完成调节，又可以通过改变串接的逆变器的数量进行调整。
总之，本发明的直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源解决了现有技术中直 接将开关器件串联的均压问题，又避免了采用变压器直接升压的脉冲波形上升 沿不陡直的问题，可产生上升沿陡直，幅度和频率可以任意调节的高压脉冲。
上述的多个单相全桥逆变器的电源输出端相互依次串联，形成的串联支路 中还串接有电阻。
串接的电阻有两个功能，其一、起阻尼作用，抑制输出电压波形振荡，从
而使本发明的脉冲电源工作更稳定；其二改变电阻的阻值，可以调节输出电压 的上升沿的陡直程度。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图l是本发明实施例一的电路结构示意图。
图2是本发明实施例二的电路结构示意图。 图3是本发明实施例三的电路结构示意图。 图4是本发明实施例四的电路结构示意图。
具体实施方式
实施例一
图1示出，本发明的一种具体实施方式
为， 一种直接串4关的绝^^企测用高 压脉冲电源，其组成为
多个输入与输出间电隔离的AC/DC直流电源ADP的电源^T出端分别与对应 的单相全桥逆变器I的电源输入端相连；
逆变器控制系统IC的输出端与逆变驱动器ID的输入端相连，逆变驱动器ID 有多组相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器I控制端相连。
逆变驱动器ID多组输出端相互电隔离的方式可以釆用各种现有技术实现， 如逆变驱动器的输入釆用同一绕组，输出采用绕于同一铁芯上的多个互相没 有电连接关系的输出绕组构成相互隔离的输出端。
多个单相全桥逆变器I的电源输出端相互依次串联，由此形成的串联支路 中还串接有电阻R。本例是在每个单相逆变器I的电源输出端上串接一个电阻R。 在实际实施时也可以仅串联一个电阻。
实施例二
图2示出，本例的一种直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源，其组成为
AC/DC直流电源ADP的输出端并接多个输入与输出间电隔离的DC/DC直流电 源DDP的电源输入端，每个DC/DC直流电源DDP的输出端相互电隔离，即多个 DC/DC直流电源DDP的输出间相互没有电连接关系，且每个DC/DC直流电源DDP 的输出端与对应的单相全桥逆变器I的电源输入端相连；
逆变器控制系统IC的输出端与逆变驱动器ID的输入端相连，逆变驱动器ID 有多组相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器I控制端相连；
多个单相全桥逆变器I的电源输出端相互依次串联。由此形成的串联支路 中还串接有电阻R,本例是在多个单相全桥逆变器I的电源输出端均串接有电阻 R。实施例三
图3示出，本例的一种直接串联的绝^4企测用高压脉冲电源，其组成为
AC/DC直流电源ADP的输出端接输入与输出间电隔离的DC/DC直流电源DDP 的电源输入端相连，DC/DC直流电源DDP的多对输出端相互电隔离。这种直流电 源可以釆用多种方式实现，如DC/DC直流电源DDP的变压器初级只有一个绕组， 次级采用绕于同 一铁芯上的多个互相没有电气连接关系的多个输出绕组构成相 互隔离，从而既实现输入与输出间的电隔离又使多对输出端也是电隔离的。每 对输出端与对应的单相全桥逆变器I的电源输入端相连；
逆变器控制系统IC的输出端与逆变驱动器ID的输入端相连，逆变驱动器ID 有多组相互电隔离的输出端分別与对应的单相全桥逆变器I控制端相连；
多个单相全桥逆变器I的电源输出端相互依次串联。由此形成的串联支路 中还串接有电阻R。本例是在每个单相逆变器I的电源输出端上串接一个电阻R。
实施例四
图4示出，本例的一种直接串联的绝缘检测用高压脉沖电源，其组成为
多个输入与输出间电隔离的AC/DC直流电源ADP的电源输出端分别与对应 的单相全桥逆变器I的电源输入端相连；
逆变器控制系统IC的输出端与多个逆变驱动器ID的输入端相连；多个逆 变驱动器ID的输出端相互电隔离且每个逆变驱动器ID的输出端分别与对应的 单相全桥逆变器I控制端相连；
多个单相全桥逆变器I的电源输出端相互依次串联。由此形成的串联支路 中还串接有电阻R 。本例是在该串联支路中仅串接 一 个电阻R 。
本发明的多个单相全桥逆变器I及对应的多个AC/DC直流电源ADP,多个逆 变驱动器ID 、多个电隔离DC/DC直流电源DDP的it量才艮据所需的脉沖电压的幅 值进行配置，通常为2-10个。
显然，由于单相逆变器可以输出双极脉冲、单极脉冲或直流信号，因此本发 明的脉冲电源可以输出双极脉冲、单极脉冲或直流三种不同的测试信号，信号 的频率也没有限制。
权利要求
1、一种直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源，其组成为多个输入与输出间电隔离的AC/DC直流电源(ADP)的电源输出端分别与对应的单相全桥逆变器(I)的电源输入端相连；逆变器控制系统(IC)的输出端与逆变驱动器(ID)的输入端相连，逆变驱动器(ID)有多组相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器(I)控制端相连；或者逆变器控制系统(IC)的输出端与多个逆变驱动器(ID)的输入端相连；每个逆变驱动器(ID)的输出端相互电隔离且每个逆变驱动器(ID)的输出端分别与对应的单相全桥逆变器(I)控制端相连；多个单相全桥逆变器(I)的电源输出端相互依次串联。
2、 一种直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源，其组成为AC/DC直流电源(ADP)的输出端并接多个输入与输出间电隔离的DC/DC直流 电源(DDP)的电源输入端，每个DC/DC直流电源(DDP)的输出端相互电隔离，且每 个DC/DC直流电源(DDP)的输出端与对应的单相全桥逆变器(I)的电源输入端相连；逆变器控制系统(IC)的输出端与逆变驱动器(ID)的输入端相连，逆变驱动 器(ID)有多组相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器(I)控制端相连；多个单相全桥逆变器a)的电源输出端相互依次串联。
3、 一种直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源，其组成为AC/DC直流电源(ADP)的输出端接输入与输出间电隔离的DC/DC直流电源 (DDP)的电源输入端相连，DC/DC直流电源(DDP)的多对输出端相互电隔离，且每对输出端与对应的单相全桥逆变器(I)的电源输入端相连；逆变器控制系统(IC)的输出端与逆变驱动器(ID)的输入端相连，逆变驱动 器(ID)有多组相互电隔离的输出端分别与对应的单相全桥逆变器(I)控制端相连；多个单相全桥逆变器(i)的电源输出端相互依次串联。
4、 如权利要求1或2或3所述的直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源，其 特征在于所述的多个单相全桥逆变器(I)的电源输出端相互依次串联，形成的 串联支路中还串接有电阻GO 。
全文摘要
一种直接串联的绝缘检测用高压脉冲电源，其组成为多个电隔离的AC/DC直流电源的电源输出分别与对应单相全桥逆变器电源输入端相连；或AC/DC直流电源输出并接多个电隔离DC/DC直流电源的输入相连，多个DC/DC直流电源的输出相互电隔离，且每个DC/DC直流电源的输出与对应单相全桥逆变器的电源输入相连。逆变器控制系统的输出与逆变驱动器的输入相连，逆变驱动器有多组相互电隔离的输出分别与对应的单相全桥逆变器控制端相连。多个单相全桥逆变器的电源输出端相互依次串联。该种脉冲电源可产生幅度和频率可以任意调节的高压脉冲，且其脉冲电压上升沿陡直。
文档编号G01R1/00GK101430356SQ20081014783
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者娜 丁, 卢国涛, 张昆仑, 坚 汤, 舒泽亮, 连级三, 郭育华, 灿 陈 申请人:西南交通大学