[發(fā)明專利]脈沖電流發(fā)生裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010144367.2
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN102104344A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田中武司
• 申請（專利權(quán)）人: 日新電機株式會社
• 主分類號: H02M9/04
• 分類號: H02M9/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;陳立航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種為了進行試驗等而對例如浪涌保護設(shè)備(サ一ジ防護デバイス)(簡稱SPD)、其它電器裝置等負載提供脈沖電流的脈沖電流發(fā)生裝置(簡稱ICG)。還涉及一種對浪涌保護設(shè)備提供使商用頻率電流疊加到脈沖電流而得到的電流的脈沖電流發(fā)生裝置。

在本說明書中，浪涌保護設(shè)備是指在2004年制定的JIS?C5381：2004中定義的設(shè)備。即，浪涌保護設(shè)備是以限制瞬態(tài)的過電壓并將浪涌電流分流為目的的設(shè)備。該設(shè)備內(nèi)置有一個以上的非線性元件。也就是說，浪涌保護設(shè)備是以往被稱為放電器(arrester)、避雷器、浪涌吸收器(surge?absorber)等的裝置的總稱。

背景技術(shù)

對負載提供脈沖電流的脈沖電流發(fā)生裝置的主要電路方式中，如非專利文獻1中也記載的那樣存在RLC電路方式和消弧(crowbar)電路方式。

在RLC電路方式中，如圖1所示那樣將負載12連接到電容器4、放電間隙(discharge?gap)6、電感器8以及電阻器10串聯(lián)而成的串聯(lián)電路。事先對電容器4充電直流高電壓，通過觸發(fā)放電間隙6來使其放電(即，導(dǎo)通)，由此能夠利用電容器4所蓄積的電荷對負載12提供脈沖電流I_imp。圖3示出該脈沖電流I_imp的波形的一例。

在該電路方式中，當將電容器4的靜電容量設(shè)為C、將電感器8的電感設(shè)為L、將電阻器10的電阻值設(shè)為R時，根據(jù)電阻器10的電阻值R與浪涌阻抗的值之比來確定脈沖電流I_imp的波頭長度T_f和波尾長度T_t。

此外，省略圖示了用于放電間隙6和后述的消弧間隙(crowbar?gap)14的觸發(fā)電極以及用于觸發(fā)電極的觸發(fā)電路等。

在消弧電路方式中，如圖2所示那樣將負載12連接到電容器4、放電間隙6以及電感器8串聯(lián)而成的串聯(lián)電路。中間設(shè)有消弧間隙14。事先對電容器4充電直流高電壓，通過觸發(fā)放電間隙6來使其放電(即，導(dǎo)通)，由此電容器4所蓄積的電荷在通電路徑16中流動，從而作為脈沖電流I_imp被提供給負載12而消耗，并且一部分電荷被蓄積到電感器8中。在該過程中，產(chǎn)生根據(jù)確定的時間寬度(波頭長度T_f)的波頭部。

接著，通過在上述脈沖電流I_imp達到峰值的時刻對消弧間隙14進行觸發(fā)使其放電(即，導(dǎo)通)，來形成以電感器8為電源的通電路徑18。在該過程中，當將負載12的電阻值設(shè)為R時，產(chǎn)生時間常數(shù)L/R的波尾部，從而確定波尾長度T_t。

非專利文獻1：田中和彥、其他三名、「高電壓試験裝置の最新技術(shù)動向」、日新電機技報、日新電機株式會社、2008年3月11日、第53卷(總第130號)、27-37頁

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

在上述消弧電路方式中由于不需要負載12以外的電阻成分(即，能量消耗成分)，因此具有與RLC電路方式相比能量效率高的優(yōu)點，另一方面，存在如下缺點等：(a)由于脈沖電流I_imp的波尾部依賴于負載12的電阻值R，因此每當負載12改變時都需要調(diào)整該波尾部；(b)除了放電間隙6及其放電控制電路(觸發(fā)電路等)以外，還需要消弧間隙14及其放電控制電路(觸發(fā)電路及其控制電路等)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且大型。

另一方面，上述RLC電路方式具有如下優(yōu)點：(a)由于脈沖電流I_imp的波頭長度T_f和波尾長度T_t不依賴于負載12，因此不需要與負載12相應(yīng)地進行調(diào)整，通用性高；(b)不需要如消弧電路方式那樣的消弧間隙及其放電控制電路，結(jié)構(gòu)簡單，另一方面，存在如下缺點等：在電容器4的電壓在脈沖電流I_imp的波尾部變低時，有時無法維持放電間隙6的放電，導(dǎo)致成為脈沖電流I_imp的波尾部被截斷的波形。

特別地，在2004年制定的上述JIS中除了規(guī)定波頭長度T_f/波尾長度T_t為其以前的8/20μs的波形以外，還規(guī)定了10/350μs的波尾長度長的試驗波形，在這種波尾長度長的波形的情況下，容易引起電流在波尾部截斷。