一种大电流测试设备的校准装置的制造方法_2

文档序号:9163367阅读:来源:国知局
备的校准装置的电路结构示意图;
[0022] 图2是本实用新型所述继电器驱动电路的结构示意图;
[0023] 图3是本实用新型所述继电器切换电路与所述方波发生器、所述变压器隔离电路 和所述校准线圈之间的连接结构示意图;
[0024] 图中标号:Kl-第一继电器、K2-第二继电器、K3-第三继电器、K4-第四继电器、 K5-第五继电器、K6-第六继电器。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0026] 如图1、图2和图3所示,本实用新型包括单片机系统、固态调压器、固态继电器、整 流桥、方波发生器和校准模块,单片机系统的1/01端口连接有逻辑电平转移电路,单片机 系统的1/02端口设置有显示屏,单片机系统的1/03端口设置有控制面板,校准模块包括继 电器切换电路和校准线圈,校准线圈设置有三个抽头,校准线圈通过三个抽头与继电器切 换电路连接,继电器切换电路通过继电器驱动电路与单片机系统的1/04端口连接,固态调 压器与固态继电器串联,整流桥并联在固态继电器的输出端,方波发生器并联在整流桥的 输出端,方波发生器的输入端设置有二极管D和开关触点,固态调压器的输入端设置有电 源开关,电源开关与固态调压器之间的线路中设置有控制变压器,控制变压器连接有整流 稳压电路,固态调压器的电压调节端口通过第一驱动电路与逻辑电平转移电路的第一输出 端连接,固态继电器的控制端通过第二驱动电路与逻辑电平转移电路的第二输出端连接, 第二驱动电路与逻辑电平转移电路之间的线路中设置有保护电路,固态继电器与整流桥之 间的线路中设置有电流互感器,电流互感器的二次电流输出端口通过信号放大精密整流电 路与单片机系统的第一 AD转换器输入端ADCl连接,方波发生器的功率开关管控制端通过 变压器隔离电路和晶体管与单片机系统的1/05端口连接,方波发生器的输出端设置有霍 尔传感器,霍尔传感器的电流信号输出端通过真有效值转换电路与单片机系统的第二AD 转换器输入端ADC2连接,整流桥的两个交流输入端、整流桥的正极输出端和负极输出端、 方波发生器的两个电源输出端均与继电器切换电路连接。
[0027] 在本实施例中,显示屏同时与单片机系统的1/02端口和逻辑电平转移电路连接。 单片机系统、整流稳压电路、第一驱动电路、第二驱动电路、保护电路、信号放大精密整流电 路、变压器隔离电路、晶体管、真有效值转换电路、逻辑电平转移电路和继电器驱动电路均 设置在同一块PCB电路板上。继电器驱动电路包括达林顿驱动芯片、第一继电器KU第二继 电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6,第一继电器Kl、第 二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6的线圈 对应连接在达林顿驱动芯片的六个输出管脚上,第一继电器Kl、第二继电器K2、第三继电 器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6均设置有限流电阻R,达林顿驱动芯 片的输入端接在单片机系统的1/04端口上。继电器切换电路由第一继电器KU第二继电器 K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5和第六继电器K6的常开触点组成,第一 继电器Kl的第一常开触点Kl-I作为开关触点设置在方波发生器的第一电源输入端,第一 继电器Kl第一常开触点Kl-I的第一端与方波发生器的输入端连接,第一继电器Kl第一常 开触点Kl-I的第二端同时与整流桥的负极输出端和第二继电器K2第一常开触点K2-1的 第一端连接,第四继电器K4常开触点的第一端、第五继电器K5常开触点的第一端和第六继 电器K6常开触点的第一端分别与校准线圈的三个抽头连接,第四继电器K4常开触点的第 二端同时与第五继电器K5常开触点的第二端、第六继电器K6常开触点的第二端、第一继电 器Kl第二常开触点K1-2的第一端、第三继电器K3第二常开触点K3-2的第一端和第二继 电器K2第二常开触点K2-2的第一端连接,第二继电器K2第一常开触点K2-1的第二端同 时与第三继电器K3第一常开触点K3-1的第一端、第一继电器Kl第三常开触点K1-3的第 一端和校准线圈连接,第一继电器Kl第三常开触点K1-3的第二端穿过霍尔传感器并与方 波发生器的第一输出端连接,第一继电器Kl第二常开触点K1-2的第二端与方波发生器的 第二输出端连接,二极管D的负极与方波发生器的第二电源输入端连接,二极管D的正极同 时与整流桥的正极输出端和第二继电器K2第二常开触点K2-2的第二端连接,第三继电器 K3第二常开触点K3-2的第二端与整流桥的第一交流输入端连接,第三继电器K3第一常开 触点K3-1的第二端与整流桥的第二交流输入端连接。
[0028] 本实用新型所述大电流测试设备的校准装置各个部分的说明如下:
[0029] 固态调压器一由双向晶闸管和隔离调节电路组成的标准模块部件,模块内部的双 向晶闸管电路与调节电路在电气上隔离。输入220Vac电压,给调节端施加0~IOV的直流 可调电压控制模块内部晶闸管的导通角的大小,可实现输出交流电压在〇~220V可调,本 装置设计在50~220V可调。
[0030] 固态继电器一由双向晶闸管和隔离光电开关电路组成的标准模块部件,模块内部 的双向晶闸管电路与光电开关电路在电气上隔离,当控制端得到5~30V的直流电压,模块 内部的双向晶闸管均可导通。
[0031] 控制变压器一用于向装置的整流稳压电路提供所需的交流电压,输入为220Vac, 分别输出2X15Vac和6. 3Vac交流电压,输入与输出在电气上隔离,控制变压器的容量为 50VA〇
[0032] 整流稳压电路一将从控制变压器获得的2 X 15Vac和6. 3Vac交流电压分别进行整 流、滤波、稳压后得到稳定的+12V、-12V、+5V和+3. 3V直流电压,+3. 3V是在+5V基础上再 稳压获得。
[0033] 电流互感器一采用0. 2%的电压输出型精密电流互感器,属于标准部件。电焊机和 电加热所需的电流都是用于做功,大电流测试仪及其配套线圈的校准都要求校准电流有效 值。在校准工频DC时,第一继电器Kl第一常开触点Kl-I处于断开状态,"整流桥"输出的 脉动直流只流过校准线圈,则"电流互感器"在"整流桥"输入端感应的交流电流的有效值 与通过"整流桥"整流后输送到校准线圈的脉动直流的有效值相等,所以工频AC和工频DC 都由这只互感器检测通过校准用线圈的电流。
[0034] 整流桥一为耐压超过600V的整流模块。
[0035] 二极管D-为耐压超过600V的整流二极管,用于隔离"方波发生器"内部经过滤波 电容器滤波后的高电压,以保证"整流桥"后(P3和P4)用于校准工频DC的电压为工频脉 动直流(只整流,不滤波)。
[0036] 第一继电器Kl第一常开触点Kl-I一只在校准IkHz中频时闭合,在校准工频AC和 工频DC时均在断开状态。
[0037] 方波发生器一由于校准时间很短,不考虑电路的效率,且电流不大,所以采用简单 的单管开关电路,校准线圈就是开关电路的负载。考虑到单管开关电路具有较高的尖峰电 压,采用耐压超过1000V的IGBT模块作开关器件,并有严格的保护电路。
[0038] 霍尔传感器一用于传输IkHz的中频电流,同时对强电回路和控制回路进行电气 隔离。
[0039] 第一驱动电路一利用对单片机系统D/A给出的电压信号进行线性放大后,送到 "固态调压器"的控制端,调节输出电压。
[0040] 保护电路一虽然单片机程序有每个校准参数点校准后的休息间隔时间的设定和 上电延时校准设定,但为了更加可靠,采用"保护电路"硬件方式实现每个校准参数点校准 后的休息间隔时间的设定和上电延时进行双重保护,主要是防止校准的电流回
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