一种新型直流电弧发生装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电学检测领域，特别涉及一种新型直流电弧发生装置。
【背景技术】
[0002]机械式开关设备是用触头来分断电路电流的，只要电路中电压大于10?20V，电流大于80?100mA，动、静触头在分断时就会在触头间产生电弧，此时电路中的电流继续流通，直到电弧熄灭触头间隙成为绝缘介质后，电路才被分断。发生在开关设备中的电弧称为开关电弧。产生电弧的根本原因是触头本身及触头周围介质中含有大量可被游离的自由电子。触头分断电路电流时必然会产生电弧，当电弧被熄灭后电路才算被开断。电弧燃烧时，弧焰中心的温度约为5000~7000K，由弧中心沿半径向外弧温度逐渐下降。因此分析电弧的物理性质以及电学性质对开关电器的分断有着极其重要的意义。本实用新型设计了一种新型直流电弧发生装置，可以产生一定电流下的直流电弧，分析不同电流下的直流电弧的性质，用来进一步研宄开关电器的分断性能，完善开关电器的分断特性有着重要的意义。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种新型直流电弧发生装置。通过以下技术方案来实现:主要包括输入电路，中间电路，输出电路和控制电路；各模块之间的连接关系为:输入电路由启动保护和一次整流电路构成，将输入的交流电转变为含有一定脉动成分的直流电；中间电路由滤波电路、逆变电路与变压电路构成，将输入的含有脉动成分的直流电转变为交流脉冲；输出电路由二次整流电路、增压引弧模块以及直流输出电路组成，将中间电路的交流脉冲转变为平稳的直流电，增压引弧模块是在输出端产生一个瞬间的上万伏的电压来引燃电弧；控制电路将输出电路的直流电流进行采样，与给定电路的电流进行比较，经放大电路放大后控制脉宽调制电路发出指令，驱动电路将脉宽调制电路发出的指令转变为逆变器所需的控制信号，以达到控制逆变开关通断，实现输出电压可调且稳定的目的。
[0004]所述输入电路包括启动保护和一次整流电路。启动保护主要由压敏电阻，热敏电阻和启动电阻构成，保护电路免受过电压、过电流的冲击；一次整流电路利用二极管的单向导电性，把输入的交流电转变为含有一定脉动成分的直流电。
[0005]所述中间电路包括滤波电路、逆变电路和变压电路。滤波电路将输入电路一次整流过后的直流电的高次谐波滤除，又经逆变电路将其转变为高频交流脉冲信号，经变压电路变为所需电压下的交流脉冲信号。
[0006]所述控制电路包括给定电路，采样输出，比较器，放大电路，脉宽调制电路和驱动电路。给定电路用来设定输出电路产生电弧的电流；输出采样是对输出电路的电流信号进行采样；比较器将给定电路与输出采样电路的信号进行比较，经放大电路放大后传递给脉宽调制电路；控制脉宽调制电路根据放大电路的输出，通过芯片内部电路产生的占空比波形；驱动电路的作用是对脉宽调制电路的指令进行放大和电平转换，并给逆变器提供开关驱动信号，控制逆变器在一个周期内的导通时长和关断时长，达到控制输出电路电压的目的。
[0007]所述输出电路包括二次整流电路，增压引弧模块，以及直流输出电路。二次整流电路采用12只快速整流管全波整流方式输出并联供电，将变压电路产生的高频交流脉冲信号转变为平稳的直流电，提高直流输出电路的可靠性；增压引弧模块由高压发生电路，高频振荡发生电路和引弧线圈组成，可以产生一个瞬间的上万伏的冲击电压，来引燃电弧，并在电弧引燃后自动退出；直流输出电路时产生电弧的电路，可以产生稳定燃烧的电弧，并且电弧的电压电流可以控制。
[0008]本实用新型的有益效果为:本实用新型体积小，重量小，便于携带，并且效率高、噪声小，实现了经济性和实用性。
【附图说明】
[0009]图1是所述一种新型直流电弧发生装置功能框图。
【具体实施方式】
[0010]本实用新型提供了一种新型直流电弧发生装置。下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0011]图1所示为所述新型直流电弧发生装置的功能框图，主要包括输入电路，中间电路，输出电路和控制电路。输入电路由启动保护和一次整流电路构成，将输入的交流电转化为含有一定脉动成分的直流电；中间电路由滤波电路，逆变电路与变压电路构成，滤波电路将高次谐波滤除，变压电路将逆变电路输出的高频脉冲信号转化为平整的交流信号；输出电路由二次整流，增压引弧模块与直流输出电路构成，增压引弧模块产生一个瞬间的上万伏的过电压来引弧，二次整流输出的直流电用来维持电弧的稳定燃烧；控制电路将输出的直流电流采样，与给定电路的电流进行比较，比较器的信号经放大电路放大后控制脉宽调制电路发出指令，驱动电路将脉宽指令转化为逆变电路所需的控制信号，以达到控制电子器件通断时间比的目的，来实现输出电压可调且稳定。
【主权项】
1.一种新型直流电弧发生装置，其特征在于:包括输入电路，中间电路，输出电路和控制电路；各模块之间的连接关系为: 输入电路由启动保护和一次整流电路构成，将输入的交流电转变为含有一定脉动成分的直流电；中间电路由滤波电路、逆变电路与变压电路构成，将输入的含有脉动成分的直流电转变为交流脉冲；输出电路由二次整流电路、增压引弧模块以及直流输出电路组成，将中间电路的交流脉冲转变为平稳的直流电，增压引弧模块是在输出端产生一个瞬间的上万伏的电压来引燃电弧；控制电路将输出电路的直流电流进行采样，与给定电路的电流进行比较，经放大电路放大后控制脉宽调制电路发出指令，驱动电路将脉宽调制电路发出的指令转变为逆变器所需的控制信号，以达到控制逆变开关通断，实现输出电压可调且稳定的目的。
2.根据权利要求1所述的一种新型直流电弧发生装置，其特征在于:所述输入电路由启动保护与一次整流电路构成。
3.根据权利要求1所述的一种新型直流电弧发生装置，其特征在于:所述中间电路由滤波电路，逆变电路和变压电路组成。
4.根据权利要求1所述的一种新型直流电弧发生装置，其特征在于:所述控制电路由采样输出，比较器，给定电路，放大器，脉宽调制电路以及驱动电路组成。
5.根据权利要求1所述的一种新型直流电弧发生装置，其特征在于:所述输出电路由二次整流电路，增压引弧电路以及直流输出电路组成。
【专利摘要】本实用新型属于电学检测领域，特别涉及一种新型直流电弧发生装置。本实用新型包括输入电路，中间电路，输出电路和控制电路。输入电路由启动保护和一次整流电路构成，将输入的交流电转化为含有一定脉动成分的直流电；中间电路由滤波电路，逆变电路与变压电路构成，滤波电路将高次谐波滤除，变压电路将逆变电路输出的高频脉冲信号转化为平整的交流信号；输出电路由二次整流，增压引弧模块与直流输出电路构成，增压引弧模块产生瞬间的上万伏的过电压来引弧，二次整流输出的直流电用来维持电弧的稳定燃烧；控制电路对输出的直流电采样，与给定电路比较，经放大电路后输出指令控制逆变电路；本实用新型体积小，重量轻，实现了经济性和实用性。
【IPC分类】H02M7-04, H02M3-24, G01R31-327
【公开号】CN204376736
【申请号】CN201420838998
【发明人】李卫国, 焦彦俊, 阳以歆, 贾国滨, 陈艳, 孙淑艳
【申请人】华北电力大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月26日