[實用新型]雷電沖擊模擬裝置

有效

• 申請號: 201520688535.2
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN205038243U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 趙濤寧;黃學軍;張毅;張響
• 申請（專利權）人: 蘇州泰思特電子科技有限公司
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡;王健

技術領域

本實用新型涉及電涌保護器測試技術領域，尤其涉及一種雷電沖擊模擬裝置。

背景技術

雷電是自然界中的一種自然放電現象。雷電發生后，通過靜電感應和電磁感應的作用，通信線路中將形成雷電過電壓。雷電沖擊模擬裝置主要應用于模擬雷電流的發生器，以產生大電流長持續時間的脈沖電流波形，主要用于模擬I級雷電（直接雷電）電流波形10/350μs，飛機直接雷電效應測試波形A分量、D分量，以及功率電源10/1000μs等長波尾波形的發生器。

目前市場上的雷電沖擊模擬裝置主要有兩種，一種是基于傳統技術的CRL放電回路，另一種是使用間隙型Crowbar開關進行延長波尾的Crowbar放電回路，

第一種方案原理如附圖1所示，使用傳統的CRL放電回路，即通過大電容儲能，瞬間通過電感和調波電阻釋放，形成大電流的輸出波形，但該方法主要依靠回路中的電阻R形成過阻尼放電回路，回路阻抗大，缺點是需要大容量的儲能電容C，

第二種方案如附圖2所示，其大大降低了儲能電容的容量，其工作原理如圖2所示，主電容器C充滿電后，首先觸發G1開關，當放電電流達到峰值時，高壓脈沖發生器輸出高壓點火信號擊穿G3并使G2導通，此時G2開關將電容C、電阻R1短路，電感L1電流最大通過被試品EUT、間隙開關G2構成續流泄放回路，受EUT和回路阻抗的影響，L上的電荷緩慢釋放，從而實現流過EUT的長持續時間波形。

（1）、發生器的控制更復雜，需要同時控制兩套發生器（雷電沖擊模擬裝置和沖擊電壓發生器）的觸發系統，使沖擊電壓發生器延后沖擊電流一定的時間，時間控制要準確，否則容易出現放電失敗現象，控制難度大；

（2）、多個球距控制，整套系統需要控制除本套觸發器外，需要控制G2三球運動和G3的耦合球隙，以及沖擊電壓發生器本體的觸發球隙，協調難度大；

（3）、調試波形困難，波尾長度是由Crowbar儲能電感L1大小控制，但不同的被試品其負載阻抗不同，導致波尾持續時間波動較大。

發明內容

本實用新型目的是提供一種雷電沖擊模擬裝置，該雷電沖擊模擬裝置可利用較小的電容實現輸出長波尾波形，可應用于I類雷電波形10/350us，陡波沖擊電流波形1/10us，長波尾沖擊電流波10/1000μs，以及直接雷電（或間接雷電）效應波形的A波（6.4/69μs）、D波（3.2/34.5μs），提高電容利用效率。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種雷電沖擊模擬裝置，包括充電單元、儲能單元、間隙開關單元、至少一個第一調波電阻、第二調波電阻、電感、非間隙型自適應Crowbar開關單元和待測物載臺，所述充電單元連接到儲能單元，串聯的非間隙型自適應Crowbar開關單元、第二調波電阻與儲能單元并聯且位于電感與串聯連接的間隙開關單元、第一調波電阻之間；

所述間隙開關單元包括間隔排列的高壓電容側導電盤、高壓電感側導電盤和低壓導電盤，此高壓電容側導電盤、高壓電感側導電盤和低壓導電盤之間通過絕緣支撐桿定位連接，一電容側放電球安裝于高壓電容側導電盤上，一電感側放電球安裝于高壓電感側導電盤上，所述電容側放電球與電感側放電球相向設置且之間留有間隙；

所述非間隙型自適應Crowbar開關單元包括高壓快速脈沖半導體組件和支撐架，所述高壓快速脈沖半導體組件由第一二極管、第二二極管和連接板組成，此第一二極管、第二二極管分別安裝于連接板上、下側且與連接板電連接的第一二極管、第二二極管各自一端的極性相反，所述連接板位于第一二極管、第二二極管上、下側的中部固定有一換向轉軸，此換向轉軸兩端均通過軸承座安裝于支撐架上；

所述第一二極管、第二二極管中一個二極管另一端連接到第二調波電阻一端，所述第一二極管、第二二極管中另一個二極管另一端連接到待測物載臺的低壓端和間隙開關單元的低壓導電盤；

所述間隙開關單元的高壓電感側導電盤連接到電感一端和第二調波電阻另一端，所述間隙開關單元的低壓導電盤連接到待測物載臺的低壓端，所述電感另一端作為用于連接待測物載臺的高壓端的高壓輸出端。

上述技術方案進一步改進的技術方案如下：

1.上述方案中，所述電容側放電球、電感側放電球均為半球形狀。

2.上述方案中，所述第一調波電阻為線狀電阻。

3.上述方案中，所述儲能單元由若干個并聯的電容器單元組成，所述第一調波電阻的數目與電容器單元的數目相等，每個電容器單元與一個第一調波電阻串聯。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：