专利名称：一种基于储能电容器的充电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气测试技术领域，更具体地说，涉及一种基于线圈匝间绝缘耐 压冲击测试的储能电容器的充电装置。
背景技术：
有效的线圈匝间绝缘耐压测试是带有电磁线圈的电气产品的良好绝缘性能的重 要保证，现有的线圈匝间绝缘耐压测试装置中一般都包括有储能电容器充电装置，该装置 的用途在于储存并释放电能，控制在线圈进行匝间绝缘耐压测试时的电压。现有技术中，所述储能电容充电装置由高压程控开关电源、高压继电器、限流电阻 和储能电容器组成，所述高压程控开关电源调节所述储能电容器的电压，所述高压继电器 控制所述储能电容器的充电的通断，所述限流电阻限制所述储能电容器的充电电流。然而，上述的现有技术至少存在如下缺点为了减小所述高压继电器的触点的开 关功率及延长其寿命，需要所述限流电阻的阻值足够大，但是，较大阻值的限流电阻会加大 储能电容器的充电时间常数，从而增加了单次线圈匝间绝缘耐压冲击试验的时间，进而降 低了测试及生产的效率；其次，所述高压继电器在进行现有技术中所述的线圈匝间绝缘耐 压冲击测试时是触点带电切换，容易造成损坏，且所述高压继电器比较昂贵，不符合技术节 省的要求。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种基于储能电容器的充电装置，以加快所述储能电 容器的充电速度，提高线圈匝间绝缘耐压冲击测试效率。一种基于储能电容器的充电装置，包括将供电电源提供的交流电压进行升压处理的升压变压器、对所述升压后的交流电 压进行整流的整流桥和将整流后的高压电能进行存储的储能电容器；所述升压变压器、整流桥和储能电容器依次连接；检测所述储能电容器电压，并根据所述储能电容器的预设电压控制功率半导体开 关通断的开关控制电路；所述功率半导体开关连接于所述供电电源与所述升压变压器之间，控制所述升压 变压器的初级线圈通断。本实用新型中利用升压变压器的低内阻作为对储能电容器充电的限流电阻，减小 了所述储能电容器的充电时间常数，即缩短了所述储能电容器的充电时间，从而提高了线 圈匝间绝缘耐压冲击测试的速度，提高了单位时间内匝间高压冲击次数，进而提高了测试效率。优选地，所述升压变压器具体为工频升压变压器。优选地，所述整流桥具体为二极管整流桥。优选地，所述功率半导体开关具体为门极可关断晶闸管。[0015]本实用新型中所使用的功率半导体开关的实现方式有多种，并不局限于本实用新 型中列举的方式，凡是能实现所述功率半导体开关功能的部件和组合都是本实用新型保护 的内容。优选地，所述功率半导体开关包括二极管整流桥和功率晶体管，所述二极管整流 桥的交流端连接于所述供电电源与工频升压变压器初级侧之间，所述功率晶体管的集电极 和发射极分别与二极管整流桥的正端和负端连接。优选地，所述功率半导体开关由二极管整流桥和功率场效应管构成，所述二极管 整流桥的交流端连接于所述供电电源与所述工频升压变压器初级之间，所述功率场效应管 的漏极和源极分别与所述二极管整流桥的正端和负端连接。优选地，所述功率半导体开关由二极管整流桥和门极绝缘晶体管构成，所述二极 管整流桥的交流端连接于所述供电电源与所述工频升压变压器初级之间，所述门极绝缘晶 体管的集电极和发射极分别与所述二极管整流桥的正端和负端连接。从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例是基于线圈匝间绝缘耐压测试时 使用的储能电容器的发明创造，本实用新型的所述储能电容器将对升压变压器升压和整流 桥整流后的电能进行存储，并通过所述开关控制电路根据检测所述储能电容器预设的电压 控制所述储能电容器的通断，本实用新型利用了所述升压变压器的低内阻作为对储能电容 器充电的限流电阻，减小了所述储能电容器的充电时间常数，从而加快了所述储能电容器 的充电速度，提高线圈匝间绝缘耐压冲击测试效率；另外，本实用新型没有采用现有技术中 的高压继电器，克服了现有技术中由于高压继电器带电切换造成的损坏及其比较昂贵的缺 点，符合技术节省的要求。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例公开的一种基于储能电容器的充电装置结构示意图；图2示出了本实用新型又一实施例公开的一种基于储能电容器的充电装置结构 示意图；图3示出了本实用新型又一实施例公开的一种基于储能电容器的充电装置结构 示意图；图4示出了本实用新型又一实施例公开的一种基于储能电容器的充电装置结构 示意图；图5示出了本实用新型又一实施例公开的一种基于储能电容器的充电装置结构 示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型提供一种基于储能电容器的充电装置，以加快所述储能电容器的充电 速度，提高线圈匝间绝缘耐压测试效率。图1示出了一种基于储能电容器的充电装置，包括将供电电源101提供的交流电压进行升压处理的升压变压器102、对所述升压后 的交流电压进行整流的整流桥103和将整流后的高压电能进行存储的储能电容器104 ；所述升压变压器102、整流桥103和储能电容器104依次连接；检测所述储能电容器电压，并根据所述储能电容器104的预设电压控制功率半导 体开关105通断的开关控制电路106 ；所述功率半导体开关105位于所述连接于所述供电电源101与所述升压变压器 102之间，控制所述升压变压器102的初级线圈通断。需要说明的是作为优选，所述升压变压器具体为工频升压变压器，所述整流桥具体为二极管整 流桥。所述开关控制电路106在收到对所述储能电容器104充电的指令后，开通所述功 率半导体开关105，供电电源101将电压加到所述升压变压器102初级，所述升压变压器 102对供电电源101提供的电压升压，所述功率半导体开关105控制所述升压变压器102初 级的通断，所述升压变压器次级输出经所述整流桥103整流后向所述储能电容器104充电， 所述开关控制电路106检测所述储能电容器104的两端的电压，在其两端电压达到预设电 压(线圈匝间绝缘耐压冲击测试对储能电容器所需电压值)，控制所述功率半导体开关105 的断开。上述实施例利用升压变压器的低内阻作为对储能电容器充电的限流电阻，减小了 所述储能电容器的充电时间常数，缩短了所述储能电容器的充电时间，从而提高了线圈匝 间绝缘耐压冲击测试的速度，提高了单位时间内匝间高压冲击次数，进而提高了测试效率； 其次，本实施例没有采用现有技术中的高压继电器，克服了现有技术中由于高压继电器带 电切换造成的损坏及其比较昂贵的缺点，符合技术节省的要求。图2示出了又一种基于储能电容器的充电装置，包括供电电源201、升压变压器202、整流桥203和储能电容器204 ；所述升压变压器202、整流桥203和储能电容器204依次连接；检测所述储能电容器204电压，并根据所述储能电容器204的预设电压控制门极 可关断晶闸管205通断的开关控制电路206 ；所述门极可关断晶闸管205位于所述连接于所述供电电源201与所述升压变压器 202之间，控制所述升压变压器202的初级线圈通断；另外图中还示出了电阻2021和电容2022，所述电阻2021和电容2022串联后并接 到所述升压变压器202的初级侧，用以对所述升压变压器202的漏感电势进行抑制。图3示出了又一种基于储能电容器的充电装置，包括供电电源301、升压变压器302、整流桥303和储能电容器304 ；所述升压变压器302、整流桥303和储能电容器304依次连接；[0046]以及，开关控制电路306 ；图中示出了功率半导体开关优选地包含有二极管整流桥3051和功率晶体管 3052，所述二极管整流桥3051和功率晶体管3052位于所述供电电源301与工频升压变压 器302初级侧之间，所述功率晶体管3052的集电极和发射极分别与二极管整流桥3051的 正端和负端连接；另外图中还示出了电阻3021和电容3022，所述电阻3021和电容3022串联后并接 到所述升压变压器302的初级侧，用以对所述升压变压器302的漏感电势进行抑制。图4示出了又一种基于储能电容器的充电装置，包括供电电源401、升压变压器402、整流桥403和储能电容器404 ；所述升压变压器402、整流桥403和储能电容器404依次连接；以及，开关控制电路406 ；图中示出了功率半导体开关优选地包含有二极管整流桥4051和功率场效应管 4052，所述二极管整流桥4051的交流端连接于所述供电电源401与所述工频升压变压器 402初级之间，所述功率场效应管4052的漏极和源极分别与所述二极管整流桥4051的正端 和负端连接；另外图中还示出了电阻4021和电容4022，所述电阻4021和电容4022串联后并接 到所述升压变压器402的初级侧，用以对所述升压变压器402的漏感电势进行抑制。图5示出了又一种基于储能电容器的充电装置，包括供电电源501、升压变压器502、整流桥503和储能电容器504 ；所述升压变压器502、整流桥503和储能电容器504依次连接；以及，开关控制电路506 ；图中示出了功率半导体开关优选地包含有二极管整流桥5051和门极绝缘晶体 管5052，所述二极管整流桥5051的交流端连接于所述供电电源501与所述工频升压变压器 502初级之间，所述门极绝缘晶体管5052的集电极和发射极分别与所述二极管整流桥5051 的正端和负端连接。另外图中还示出了电阻5021和电容5022，所述电阻5021和电容5022串联后并接 到所述升压变压器502的初级侧，用以对所述升压变压器502的漏感电势进行抑制。本实用新型中所使用的功率半导体开关的实现方式有多种，并不局限于本实用新 型中列举的方式，凡是能实现所述功率半导体开关功能的部件和组合都是本实用新型保护 的内容。综上所述本实用新型的实施例，是基于线圈绝缘耐压测试时使用的储能电容器的发明创 造，将所述储能电容器将由升压变压器升压和整流桥整流后的电能进行存储，并通过开关 控制电路根据所述储能电容器预设的检测电压控制所述储能电容器的通断，本实用新型利 用了所述升压变压器的低内阻作为对储能电容器充电的限流电阻，减小了所述储能电容器 的充电时间常数，从而加快了所述储能电容器的充电速度，提高线圈匝间绝缘耐压测试效 率；另外，本实用新型没有采用现有技术中的高压继电器，克服了现有技术中由于高压继电 器带电切换造成的损坏及其造价比较昂贵的缺点，符合技术节省的要求。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定 义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理 和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求一种基于储能电容器的充电装置，其特征在于，包括将供电电源提供的交流电压进行升压处理的升压变压器、对所述升压后的交流电压进行整流的整流桥和将整流后的高压电能进行存储的储能电容器；所述升压变压器、整流桥和储能电容器依次连接；检测所述储能电容器电压，并根据所述储能电容器的预设电压控制功率半导体开关通断的开关控制电路；所述功率半导体开关位于所述连接于所述供电电源与所述升压变压器之间，控制所述升压变压器的初级线圈通断。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述升压变压器具体为工频升压变 压器。
3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述整流桥具体为二极管整流桥。
4.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述功率半导体开关具体为门极可 关断晶闸管。
5.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述功率半导体开关包括二极管整 流桥和功率晶体管，所述二极管整流桥的交流端连接于所述供电电源与工频升压变压器初 级侧之间，所述功率晶体管的集电极和发射极分别与二极管整流桥的正端和负端连接。
6.根据权利要求2所述充电装置，其特征在于，所述功率半导体开关由二极管整流桥 和功率场效应管构成，所述二极管整流桥的交流端连接于所述供电电源与所述工频升压变 压器初级之间，所述功率场效应管的漏极和源极分别与所述二极管整流桥的正端和负端连 接。
7.根据权利要求2所述充电装置，其特征在于，所述功率半导体开关由二极管整流桥 和门极绝缘耐压晶体管构成，所述二极管整流桥的交流端连接于所述供电电源与所述工频 升压变压器初级之间，所述门极绝缘耐压晶体管的集电极和发射极分别与所述二极管整流 桥的正端和负端连接。
专利摘要本实用新型实施例公开了基于线圈匝间绝缘耐压测试时使用的储能电容器的充电装置，本充电装置的储能电容器将由升压变压器升压和整流桥整流后的电能进行存储，并通过开关控制电路根据所述储能电容器预设的检测电压控制所述储能电容器的通断，本实用新型利用了所述升压变压器的低内阻作为对储能电容器充电的限流电阻，减小了所述储能电容器的充电时间常数，从而加快了所述储能电容器的充电速度，提高线圈匝间绝缘耐压测试效率；另外，本实用新型没有采用现有技术中的高压继电器，克服了现有技术中由于高压继电器带电切换造成的损坏及其造价比较昂贵的缺点，符合技术节省的要求。
文档编号H02J15/00GK201699446SQ20102020445
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者彭建学, 邹维克 申请人:上海奥波电子有限公司