用于剩余電流保護斷路器測試裝置的多輸出電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于剩余電流保護斷路器測試裝置的多輸出電源，該電源能夠輸出國標GB22794-2008中各種測試條件所要求的電壓電流形式，使用該電源并輔以簡單的外圍邏輯控制電路，就可以構(gòu)成完整的剩余電流保護斷路器測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的剩余電流斷路器測試裝置多為A型或AC型，尚沒有一種能涵蓋B型剩余電流斷路器產(chǎn)品分斷時間以及脫扣電流檢測的測試裝置。B型漏電保護器測試裝置主要用于額定剩余電流500mA及以下的B型漏電產(chǎn)品的試驗，符合GB22794-2008《家用和類似用途的不帶和帶過電流保護的B型剩余電流動作斷路器(B型RCCB和B型RCB0)》標準。一臺通用的、全功能剩余電流保護斷路器測試裝置可以涵蓋A型、AC型和B型漏電產(chǎn)品的測試，其核心是如何提供國標中測試條件所要求的各種輸出，也就是測試裝置中的輸出電源，而滿足這些測試要求的電源并未見到相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種可以涵蓋A型、AC型和B型漏電產(chǎn)品測試要求的電源。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種用于剩余電流保護斷路器測試裝置的多輸出電源，其特征在于，包括帶有整流模塊的接口及整流模塊板，接口及整流模塊板擴展有電流發(fā)生模塊接口、穩(wěn)壓模塊接口、變頻電流發(fā)生模塊接口、變頻模塊接口、溫度傳感器接口、PLC控制采集接口、疊加小直流接口、變壓器接口、電流采集模塊接口及電流輸出接口，電子負載、穩(wěn)壓模塊、變頻電流發(fā)生模塊、變頻模塊、散熱器、外接的PLC控制系統(tǒng)、疊加小直流模塊、變壓器、電流采集模塊及外接的試品分別與電流發(fā)生模塊接口、穩(wěn)壓模塊接口、變頻電流發(fā)生模塊接口、變頻模塊接口、溫度傳感器接口、PLC控制采集接口、疊加小直流接口、變壓器接口、電流采集模塊接口及電流輸出接口相連；
[0005]變壓器接口連接接口及整流模塊板自帶的整流模塊，由整流模塊通過電流發(fā)生模塊接口、穩(wěn)壓模塊接口、變頻電流發(fā)生模塊接口、變頻模塊接口、溫度傳感器接口、疊加小直流接口及電流采集模塊接口分別向電子負載、穩(wěn)壓模塊、變頻電流發(fā)生模塊、變頻模塊、散熱器、疊加小直流模塊及電流采集模塊提供工作電壓；
[0006]電流發(fā)生模塊接口、穩(wěn)壓模塊接口、變頻電流發(fā)生模塊接口、變頻模塊接口、疊加小直流接口及電流采集模塊接口均與PLC控制采集接口相連；
[0007]電流輸出接口與電流發(fā)生模塊接口及變頻電流發(fā)生模塊接口相連；穩(wěn)壓模塊接口與電流發(fā)生模塊接口相連；變頻電流發(fā)生模塊接口與變頻模塊接口相連；電流采集模塊接口還分別連接電流發(fā)生模塊接口、變頻模塊接口及疊加小直流接口，其中:
[0008]電子負載，用于通過采用穩(wěn)壓模塊形成電壓源輸出時調(diào)節(jié)電流大小；
[0009]穩(wěn)壓模塊，用于產(chǎn)生平滑直流電壓；
[0010]變頻電流發(fā)生模塊，用于產(chǎn)生變頻電流源的電流輸出；
[0011]變頻模塊，至少用于產(chǎn)生變頻電流源的各種頻率、檔位選擇、信號調(diào)理、PID控制；
[0012]散熱器，用于對主功率管進行散熱；
[0013]疊加小直流模塊，用于產(chǎn)生O?50mA可調(diào)的直流電流源，疊加在相應(yīng)的波形上；
[0014]電流采集模塊，用于對輸出至外接的試品的各類直流、交流電流信號進行采樣。
[0015]優(yōu)選地，所述電子負載包括跨導(dǎo)型運放一，跨導(dǎo)型運放一的偏置電流輸入端與調(diào)理電路一相連后連接光耦隔離電路，光耦隔離電路連接所述外接的PLC控制系統(tǒng)的O?20mA輸出信號，跨導(dǎo)型運放一的反相輸入端連接調(diào)理電路二，調(diào)理電路二與電壓源輸出信號相連，跨導(dǎo)型運放一的輸出端連接PID控制電路一的輸入端，PID控制電路一的反饋端連接所述電流采集模塊的輸出，PID控制電路一的輸出端依次與驅(qū)動電路一及功率輸出電路一相連，功率輸出電路一與外接的試品電路相通。
[0016]優(yōu)選地，由所述變頻模塊及所述變頻電流發(fā)生模塊共同構(gòu)成變頻電源電路，該變頻電源電路包括頻率發(fā)生電路，所述外接的PLC控制系統(tǒng)通過波形選擇電路控制頻率發(fā)生電路產(chǎn)生150Hz正弦波、400Hz正弦波、1000Hz正弦波、或復(fù)合波，頻率發(fā)生電路的輸出端連接有信號調(diào)理電路三，調(diào)理電路三連接跨導(dǎo)型運放二的同相輸入端，跨導(dǎo)型運放二的偏置電流輸入端連接積分比較電路的輸出端，積分比較電路的一個輸入端接入所述外接的PLC控制系統(tǒng)的O?20mA輸出信號，積分比較電路的另一個輸入端依次經(jīng)過絕對值濾波電路及采樣調(diào)理電路后連接所述電流采集模塊的輸出，跨導(dǎo)型運放二的輸出端經(jīng)由調(diào)理電路四連接PID控制電路二的輸入端，PID控制電路二的反饋端經(jīng)由采樣調(diào)理電路后連接所述電流采集模塊的輸出，PID控制電路二的輸出端依次經(jīng)由驅(qū)動電路二及功率輸出電路二與外接的試品電路相通。
[0017]優(yōu)選地，所述疊加小直流模塊包括運放Ul，外接的PLC控制系統(tǒng)的O?20mA輸出信號經(jīng)由調(diào)理電路五輸入運放Ul的同相輸入，運放Ul的反相輸入端接地，運放Ul的輸出端連接晶體管的基極，晶體管的發(fā)射極串聯(lián)負載后再串聯(lián)外接的試品后連接工作電壓的負極，工作電壓的正極加載在晶體管的集電極上，在負載上采樣后，采樣信號通過運放U2以及場效應(yīng)管，再通過調(diào)理電路六，送入到外接的PLC控制系統(tǒng)中。
[0018]優(yōu)選地，所述電流采集模塊包括用于將電流范圍劃分為3個區(qū)間的霍爾傳感器一、霍爾傳感器二、霍爾傳感器三，外接的PLC控制系統(tǒng)(17)通過量程選擇電路選擇霍爾傳感器一、霍爾傳感器二、霍爾傳感器三之一投入工作，霍爾傳感器一、霍爾傳感器二、霍爾傳感器三的輸出端分別連接調(diào)理電路六、調(diào)理電路七及調(diào)理電路九，調(diào)理電路六、調(diào)理電路七及調(diào)理電路九分別連接告警電路、外接的波形測量顯示電路及外接的PLC控制系統(tǒng)。
[0019]實用新型公開了一種用于剩余電流保護斷路器測試裝置的多輸出電源，包括電源及電子負載的各個組成部分及其各類輸出的工作原理和調(diào)節(jié)方式，符合GB22794-2008標準的B型漏電產(chǎn)品分斷時間以及脫扣電流測試的所有試驗要求，同時也適用于A型和AC型漏電產(chǎn)品測試。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型提供的一種用于剩余電流保護斷路器測試裝置的多輸出電源的系統(tǒng)框圖；
[0021]圖2A至圖2L為電源的輸出波形形式；
[0022]圖3A為復(fù)合波形示意圖，由1Hz、50Hz、lkHz構(gòu)成；
[0023]圖3B為復(fù)合波形放大包絡(luò)線為50Hz示意圖；
[0024]圖3C為復(fù)合波形放大顯示IkHz波形成分示意圖；
[0025]圖4為疊加小直流的實現(xiàn)原理圖；
[0026]圖5為變頻電源的原理圖；
[0027]圖6為電子負載的原理框圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0029]本實用新型公開的電源系統(tǒng)的輸出涵蓋了 A型、AC型和B型漏電產(chǎn)品的測試要求，電源的不同輸出通過以下技術(shù)或具體電路來實現(xiàn):
[0030](I)電源系統(tǒng)工作原理
[0031]電源系統(tǒng)的框圖如附圖1所示。
[0032]本實用新型公開的多輸出電源是一個完整的系統(tǒng)，可以提供各種輸出，對外接電路(如PLC控制)和試品而言，電源可以看作一個獨立的模塊，只需要將外接PLC控制系統(tǒng)17接到電源的PLC控制采集接口 7，將試品21接到電流輸出接口 11，然后通過選擇不同輸出形式和設(shè)定電流大小，即可完成測試。
[0033]對電源而言，由于有多種輸出，功能復(fù)雜，因而進行了模塊化設(shè)計，根據(jù)功能和輸出波形的不同，進行分塊、分類。附圖1中，接口及整流模塊板I是整個電源系統(tǒng)的接口，不同功能的各個電路板12?16，18，20、變壓器19及電源系統(tǒng)外接的PLC控制17和試品21都連接到接口板1，并通過接口板I傳遞信號和功率；同時接口及整流模塊板I還包括整流模塊，將變壓器19提供的多路交流電整流成各種直流電壓，作為輔助電源給各個電路模塊的芯片供電，還作為疊加小直流源、變頻電源主電路的供電電源。不同功能的各個電路板12?16，18，20功能如下:
[0034]電子負載12用于采用電壓源形式的輸出時調(diào)節(jié)電流大小。穩(wěn)壓模塊13用于產(chǎn)生平滑直流。變頻電流發(fā)生模塊14用于產(chǎn)生變頻電流源的電流輸出。變頻模塊15用于產(chǎn)生變頻電流源的各種頻率、檔位