测量自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有高安全性的自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路系统，尤其是气放管启动瞬间测量启动电压及关闭电压输出、对剩余电荷进行排放的电路。
【背景技术】
[0002]依据GB/T 18802.311-2007，气体放电管启动电压测试判定为在电压上升速率为lOOV/s到2kV/s之间测量时，启动电压允许偏差不超过20%。如何保证当电压上升到气放管启动电压范围时，能够快速的释放能量，保证不会发生续流和震荡，是测试间隙型防雷器的重点和难点。目前，国内还没有一种电路系统能够测量出启动电压并同时泄放剩余电荷。
【发明内容】
[0003]针对上述技术问题，本发明目的是，提供一种结构简单，安全系数高、并能够高精度测量启动电压并同时泄放剩余电荷的一种电路系统。
[0004]本发明解决上述技术问题采用以下技术方案:一种具有高安全性的自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路，其特征在于，包括气放管放电端的测量回路、电流采样电路、可调基准电路、第一比较器1、基准电路、第二比较器2、自锁释放控制信号、剩余电流泄放控制电路单片机；所述的电流采样电路采用三运放差分电路对微弱电流进行放大采集，串接在气放管放电端的测量回路中，用于检测气体放电管，在施加气体放电管电压以一定速率上升时，气放管放电端测量回路中得到电流变化情况；所述的可调基准电路用于调节比较值，以便第一比较器I在气体放电管启动瞬间能够工作；第一比较器的正端接可调基准电路的输出，第一比较器的负端接电流采样电路输出，第一比较器的输出接第二比较器的正端输入；所述的第一比较器I采用比较器LM393，用于产生低电平信号即自锁信号；所述的基准电路接第二比较器的负端，用于产生第二比较器2的比较信号；所述的第二比较器2采用比较器LM393，用于对第一比较器I产生的低电平信号即锁定信号进行锁定；所述的自锁释放控制信号用于控制单片机对自锁的释放；所述的剩余电流泄放控制电路通过自锁信号来产生一个控制信号，用于控制并接在气放管放电端测量回路中的开关管或干簧继电器K801A的导通及关断；所述的自锁信号一方面用于提供给单片机停止测量的信号，另一方面用于控制剩余电流泄放电路的启动，还有一方面用于复位施加在气放管上的高压发生电路，停止高压发生电路电压的继续输出。
[0005]电路具体工作过程如下:当气体放电管自身电压低于其启动电压时，气体放电管相当于断路情况，其阻抗无限大，因此电流采样时，电压很小，第一比较器I的正端电压高于负端电压，第一比较器I输出高电平。当电流采样电压上升到气体放电管启动电压瞬间，气体放电管瞬间启动，相当于短路情况，回路中电流很大，使比较器I的负端电压高于正端电压，第一比较器I输出低电平，即产生自锁信号。第二比较器2的负端电压高于正端电压，第二比较器2输出低电平，该低电平通过自锁信号反馈线路，使第二比较器2维持输出低电平，达到锁定功能。同时自锁信号提供给单片机停止测量信号，气放管放电端的测量回路断路，开启剩余电流泄放电路，并且复位电压发生电路，停止电压的输出。
[0006]自锁释放原理:在进行新的气放管测量前，需对自锁电路进行释放。由控制MCU通过自锁释放控制信号线路给第I比较器的输出端一个持续的高电平，此时第2比较的正端电压高于负端电压，第2比较器输出高电平，泄放回路断开，MCU再次输出低电平，完成自锁释放动作。此时自锁电路可再次使用。
[0007]本发明的有益效果是，本发明提出一种具有高安全性的自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路系统，能够安全的对气放管启动电压进行测量的同事泄放剩余电流，具有测量精度高、功能强、安全性高、结构简单、易实现和成本低廉等有益技术效果。
【附图说明】
[0008]图1是本发明具有高安全性的自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路系统功能丰吴块图；
[0009]图2是本发明具有高安全性的自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路系统电路原理图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合说明书附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0011]如图1所示，本发明设计了一种具有高安全性的自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路系统，包括电流采样电路、可调基准电路、比较器1、基准电路、比较器2、自锁释放控制信号、剩余电流泄放控制电路。所述的电流采样电路采用三运放差分电路对微弱电流进行放大采集，串接在测量回路中，用于检测气体放电管在电压以一定速率上升时，回路中的电流变化情况；所述的可调基准电路用于调节比较值，以便比较器I在气体放电管启动瞬间能够工作；所述的比较器I采用比较器LM393，用于产生自锁的低电平信号；所述的基准电路用于产生比较器2的比较信号；所述的比较器2采用比较器LM393，用于对比较器I产生的低电平信号进行锁定；所述的自锁释放控制信号用于控制单片机对自锁的释放；所述的剩余电流泄放控制电路通过自锁信号来产生一个控制信号，用于控制并接在测量回路中的干簧继电器K801A的导通及关断；所述的自锁信号一方面用于提供给单片机停止测量的信号，另一方面用于控制剩余电流泄放电路的启动，还有一方面用于复位高压发生电路，停止电压的继续输出。
[0012]如图2所示，一种具有高安全性的自锁气放管启动电压并泄放剩余电流电路系统，F_I为电流采样电路的电流检测端，二极管D806正端接高压发生电路的电流控制型PffM控制器SG3525第8脚。G3525的8引脚为软启动接入端，其上接一个软启动电容，只有软启动电容充电至其上的电压为高电平时，SG3525才开始工作。当第8脚被拉低后，SG3525将软启动，使电压上升输出结束。K801A为泄放电流继电器，当继电器K801A闭合后，将对测量回路中存贮的电荷进行泄放。
[0013]LM393为运算放大器，C815电容进行滤波，使U803B第5引脚电平平滑。第5引脚和第2引脚通过外