一种用于浪涌发生器的电子交流阻断模块的制作方法

1.本实用新型属于电子电路技术领域，具体涉及一种用于浪涌发生器的电子交流阻断模块。


背景技术：

2.浪涌发生器需要输出脉冲浪涌叠加到被测产品电源端口针脚上，此时如果电源端口是在工作状态，针脚带有电压时，这个电压相当于同步施加在浪涌发生器的输出端口，一般浪涌发生器输出阻抗较小(一般为1ω，2 ω等)，此时如果供电为ac220v 50hz或者ac115v 400hz，在发生器调波回路会产生高达几十安培的电流，造成调波回路电阻过热烧毁等故障，因此，在进行这类试验时，需要增加一个阻断模块(耦合单元)，此模块可实现脉冲浪涌信号可畅通无阻的施加到被测产品的端口，但是供电电源电压不能通过此模块施加到发生器端口，此类模块设计一般是根据输出波形与供电电源特性差异进行设计，比如：输出波形是高频信号，基波频带大于10khz，而供电电源为直流或者频率为50hz，这时频率范围不重叠差异大于100倍，可考虑使用高通滤波方案，即使用电容器作为主要耦合器件，高频的脉冲信号可以通过电容耦合到被测品针脚上，而耦合电容在供电电源的50hz频率下呈现高阻状态，从而实现阻断功能。又比如：输出的浪涌电压高一般为kv级别，而供电电源如果只有220v，电压差异较大时，可考虑使用电压敏感型器件，类似压敏电阻、tvs、放电管等器件进行耦合，通过补偿发生器输出电压，即可实现在被测品针脚上施加浪涌信号，然而市面上各种的阻断模块仍存在各种各样的问题。
3.目前主流使用两种模式的阻断模块，一种为使用电容器作为耦合器件的模块，另一种是使用限压型器件(压敏电阻，气体放电管，tvs)，这两种分别针对于频率差异较大的回路和电压差异较大的回路中使用。电容器耦合单元，输出波形是高频信号，基波频带大于10khz，而供电电源为直流或者频率为50hz，这时频率范围不重叠差异大于100倍，可考虑使用高通滤波方案，即使用电容器作为主要耦合器件，高频的脉冲信号可以通过电容耦合到被测品针脚上，而耦合电容在供电电源的50hz频率下呈现高阻状态，从而实现阻断功能。限压型器件耦合单元(含mov，tvs，gdt等)，输出的浪涌电压高一般为kv级别，而供电电源如果只有220v，电压差异较大时，可考虑使用电压敏感型器件，类似压敏电阻、tvs、放电管等器件进行耦合，通过补偿发生器输出电压，即可实现在被测品针脚上施加浪涌信号，但是并未解决现有的某些波形输出时，波形输出频率范围和供电电源频率范围接近，输出电压与供电电压也必将接近，此时这两种方案都会造成对在被测品针脚上的浪涌能量不足、或者供电电源烧坏发生器的问题，为此我们提出一种用于浪涌发生器的电子交流阻断模块。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于浪涌发生器的电子交流阻断模块，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于浪涌发生器的电子交
流阻断模块，包括电子开关切换模块、电子半导体阵列组成的阻断模块、hv接线端和com接线端，所述hv接线端电性连接有二极管d1、二极管d2，所述二极管d1的一侧电性连接有开关k1，所述二极管d2的一侧电性连接有开关k2，所述开关k1和所述开关k2的一端电性连接有电阻 rf，所述电阻rf的一端电性连接有开关ks，所述开关ks的一端电性连接有电容c，所述com接线端电性连接在所述电容c的一端，所述com接线端的一端电性连接有二极管d3和二极管d4，所述二极管d3的一端电性连接有开关k3，所述二极管d4的一端电性连接有开关k4，所述开关k3和所述开关k4的一端电性连接有电阻rt，所述电阻rt电性连接在所述电阻rf的一端，所述电子开关切换模块中包括有所述开关k1、所述开关k2、所述开关k3、所述开关k4和所述开关ks，所述电子半导体阵列组成的阻断模块中包括有所述二极管d1、所述二极管d2、所述二极管d3和所述二极管d4。
6.优选的，所述二极管d1和所述二极管d2之间并联连接。
7.优选的，所述二极管d1和所述二极管d2之间按照反向通断方向并联连接。
8.优选的，所述二极管d3和所述二极管d4之间并联连接。
9.优选的，所述二极管d3和所述二极管d4之间也按照反向通断方向并联连接。
10.优选的，所述开关k1和所述开关k2之间并联连接。
11.优选的，所述所述开关k3和所述开关k4之间并联连接。
12.优选的，所述电容c的一端电性连接接地保护端。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型使用了半导体器件二极管作为耦合器件，半导体在通态压降一般为0.3v左右，对于一般实验的几百伏甚至上千伏电压而言几乎无影响，即使对于机载设备最小试验等级1的50v测试电压来说，也几乎无影响，解决了机载设备雷电浪涌试验的带电源测试问题。
15.本实用新型采用了半导体的反向抑制技术，无关脉冲浪涌输出频率与供电电源频率的问题，可完美解决频率相近的情况下的被测产品带电源进行浪涌试验。
附图说明
16.图1为本实用新型的电路系统结构示意图；
17.图2为本实用新型的未接入耦合单元时仿真原理图；
18.图3为本实用新型的未接入耦合时调波回路电流过大波形图；
19.图4为本实用新型的发生器输出带耦合仿真原理图；
20.图5为本实用新型的发生器输出电压波形图；
21.图6为本实用新型的耦合单元输出的电压波形无畸变波形图；
22.图7为本实用新型的发生器带无损耦合实测输出波形图。
具体实施方式
23.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做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。
24.请参阅图1和图7，本实用新型提供一种技术方案：
25.实施例一：
26.一种用于浪涌发生器的电子交流阻断模块，包括电子开关切换模块、电子半导体阵列组成的阻断模块、hv接线端和com接线端，所述hv接线端电性连接有二极管d1、二极管d2，所述二极管d1的一侧电性连接有开关k1，所述二极管d2的一侧电性连接有开关k2，所述开关k1和所述开关k2 的一端电性连接有电阻rf，所述电阻rf的一端电性连接有开关ks，所述开关ks的一端电性连接有电容c，所述com接线端电性连接在所述电容c 的一端，所述com接线端的一端电性连接有二极管d3和二极管d4，所述二极管d3的一端电性连接有开关k3，所述二极管d4的一端电性连接有开关 k4，所述开关k3和所述开关k4的一端电性连接有电阻rt，所述电阻rt电性连接在所述电阻rf的一端，所述电子开关切换模块中包括有所述开关k1、所述开关k2、所述开关k3、所述开关k4和所述开关ks，所述电子半导体阵列组成的阻断模块中包括有所述二极管d1、所述二极管d2、所述二极管 d3和所述二极管d4，所述二极管d1和所述二极管d2之间并联连接，所述二极管d1和所述二极管d2之间按照反向通断方向并联连接，所述二极管 d3和所述二极管d4之间并联连接，所述二极管d3和所述二极管d4之间也按照反向通断方向并联连接，所述开关k1和所述开关k2之间并联连接，所述所述开关k3和所述开关k4之间并联连接，所述电容c的一端电性连接接地保护端，所述开关k2和所述开关k3闭合，所述开关k1和所述开关 k4打开，当输出负极性波形时，此时发生器工作原理为：所述电容c充电至额定电压，所述开关ks闭合，电荷经过所述电阻rf和所述电阻rt回流到所述电容c，电流流过所述电阻rt在电阻两端产生脉冲电压信号，由于波形为负极性经所述开关k2流过所述二极管d2输出，波尾时间由所述电阻rt经所述开关k3和所述二极管d3决定。
27.为了实现对系统进行保护，本实施例中，优选的，所述hv接线端和所述com接线端与外部被测品即发生器输出端口施加交流电压时，由于所述二极管d1、负极性的所述二极管d2与所述二极管d4、负极性的所述二极管d3的存在，交流正半波被所述二极管d1阻碍，负半波被所述二极管d4 阻碍，因此保护所述电阻rt免于遭受外部电压的损坏，起到阻断外部交流电源的目的。
28.实施例二：
29.一种用于浪涌发生器的电子交流阻断模块，包括电子开关切换模块、电子半导体阵列组成的阻断模块、hv接线端和com接线端，所述hv接线端电性连接有二极管d1、二极管d2，所述二极管d1的一侧电性连接有开关 k1，所述二极管d2的一侧电性连接有开关k2，所述开关k1和所述开关k2 的一端电性连接有电阻rf，所述电阻rf的一端电性连接有开关ks，所述开关ks的一端电性连接有电容c，所述com接线端电性连接在所述电容c 的一端，所述com接线端的一端电性连接有二极管d3和二极管d4，所述二极管d3的一端电性连接有开关k3，所述二极管d4的一端电性连接有开关 k4，所述开关k3和所述开关k4的一端电性连接有电阻rt，所述电阻rt电性连接在所述电阻rf的一端，所述电子开关切换模块中包括有所述开关k1、所述开关k2、所述开关k3、所述开关k4和所述开关ks，所述电子半导体阵列组成的阻断模块中包括有所述二极管d1、所述二极管d2、所述二极管 d3和所述二极管d4，所述二极管d1和所述二极管d2之间并联连接，所述二极管d1和所述二极管d2之间按照反向通断方向并联连接，所述二极管 d3和所述二极管d4之间并联连接，所述二极管d3和所述二极管d4
之间也按照反向通断方向并联连接，所述开关k1和所述开关k2之间并联连接，所述所述开关k3和所述开关k4之间并联连接，所述电容c的一端电性连接接地保护端，所述开关k1和开关k4闭合，所述开关k2和所述开关k3 打开，当输出波形为正极性时，此时发生器工作原理为：所述电容c充电至额定电压，所述开关ks闭合，电荷经过所述电阻rf和所述电阻rt回流到所述电容c，电流流过所述电阻rt在两端产生脉冲电压信号，经所述开关k1流过所述二极管d1输出，波尾时间由所述电阻rt经所述开关k4和所述二极管d4决定。
30.实施例三：
31.参考图2和图3，未接入耦合单元时，接入115v400hz电源仿真回路，输入电源ac115v400hz；调拨回路电流大20a，导致调波回路烧毁。
32.实施例四：
33.参考图4、图5和图6，接入耦合单元时，接入115v400hz电源仿真回路，输入电源ac115v400hz调拨回路电流约为0。
34.本实用新型的工作原理及使用流程：所述开关k1和所述开关k2之间并联连接，所述所述开关k3和所述开关k4之间并联连接，所述电容c的一端电性连接接地保护端，所述开关k2和所述开关k3闭合，所述开关k1 和所述开关k4打开，当输出负极性波形时，此时发生器工作原理为：所述电容c充电至额定电压，所述开关ks闭合，电荷经过所述电阻rf和所述电阻rt回流到所述电容c，电流流过所述电阻rt在电阻两端产生脉冲电压信号，由于波形为负极性经所述开关k2流过所述二极管d2输出，波尾时间由所述电阻rt经所述开关k3和所述二极管d3决定，所述开关k1和所述开关k2之间并联连接，所述所述开关k3和所述开关k4之间并联连接，所述电容c的一端电性连接接地保护端，所述开关k1和开关k4闭合，所述开关k2和所述开关k3打开，当输出波形为正极性时，此时发生器工作原理为：所述电容c充电至额定电压，所述开关ks闭合，电荷经过所述电阻rf和所述电阻rt回流到所述电容c，电流流过所述电阻rt在两端产生脉冲电压信号，经所述开关k1流过所述二极管d1输出，波尾时间由所述电阻rt经所述开关k4和所述二极管d4决定，未接入耦合单元时，接入 115v400hz电源仿真回路，输入电源ac115v400hz；调拨回路电流大20a，导致调波回路烧毁，接入耦合单元时，接入115v400hz电源仿真回路，输入电源ac115v400hz调拨回路电流约为0。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。