[發(fā)明專利]一種用于電纜中間接頭定位的方波脈沖電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010180426.5
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111416543B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李柳霞;吳昊謙;林福昌;張欽;李化;劉毅
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H02M9/02
• 分類號: H02M9/02;H02M1/32;H03K3/53
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種用于電纜中間接頭定位的方波脈沖電源，其特征在于，包括：高壓模塊、高壓電阻器、傳輸線、繼電器控制模塊和繼電器；

所述高壓模塊的輸出端經(jīng)過所述高壓電阻器分別與所述繼電器控制模塊和所述傳輸線的輸入端相連，所述傳輸線的輸出端與所述繼電器的簧片相連，所述繼電器控制模塊的輸出端與所述繼電器的吸合線圈相連；

所述高壓模塊用于輸出千伏級的可調(diào)直流電壓，為繼電器控制模塊供電，并給傳輸線充電；

所述高壓電阻器起限流作用，用于防止方波脈沖電源被損壞；

所述傳輸線為分布參數(shù)元件，為同軸結(jié)構(gòu)，用于儲能，并產(chǎn)生脈沖；

所述繼電器控制模塊用于通過脈沖驅(qū)動繼電器，使其快速的導(dǎo)通和開斷，并控制繼電器的開關(guān)頻率；所述繼電器控制模塊包括串聯(lián)的FPGA、邏輯芯片和驅(qū)動芯片；所述FPGA用于通過操作其外部按鍵產(chǎn)生信號，控制其內(nèi)部定時計數(shù)器工作，經(jīng)過預(yù)設(shè)計數(shù)周期后，通過改變內(nèi)部寄存器數(shù)值并將其賦值給外部引腳，產(chǎn)生輸出電平翻轉(zhuǎn)，輸出LVTTL電平；所述邏輯芯片用于將所述FPGA輸出的LVTTL電平進(jìn)行放大，輸出TTL電平；所述驅(qū)動芯片用于將所述邏輯芯片輸出的TTL電平進(jìn)行放大，驅(qū)動繼電器，并控制繼電器的開關(guān)頻率；

所述繼電器為高壓干簧繼電器，用于以不同頻率進(jìn)行開關(guān)，將傳輸線輸出的脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胁煌Ｊ揭约岸盖偷纳仙睾拖陆笛氐姆讲}沖，并輸出到待測電纜中；所述方波脈沖上升沿的上升時間小于1ns，上升沿的下降時間小于2ns，且平頂平直；

所述方波脈沖電源用于電纜中間接頭定位時，電纜中間接頭處的反射波具有一對正負(fù)尖峰，且其距離為所述方波脈沖的寬度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電纜中間接頭定位的方波脈沖電源，其特征在于，所述方波脈沖模式包括單次觸發(fā)脈沖模式和重頻觸發(fā)脈沖模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電纜中間接頭定位的方波脈沖電源，其特征在于，當(dāng)繼電器控制模塊控制繼電器進(jìn)行一次導(dǎo)通和開斷時，所述方波脈沖電源輸出的方波脈沖的模式為單次觸發(fā)脈沖模式；當(dāng)繼電器控制模塊控制繼電器以固定頻率進(jìn)行導(dǎo)通和開斷時，所述方波脈沖電源輸出的方波脈沖的模式為重頻觸發(fā)脈沖模式。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電纜中間接頭定位的方波脈沖電源，其特征在于，當(dāng)方波脈沖電源輸出的方波脈沖的模式為重頻觸發(fā)脈沖模式時，輸出的方波脈沖的時間間隔大于繼電器從開斷到導(dǎo)通的操作時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電纜中間接頭定位的方波脈沖電源，其特征在于，所述用于電纜中間接頭定位的方波脈沖電源還包括：顯示模塊；

所述高壓模塊的輸出端經(jīng)過所述高壓電阻器與所述顯示模塊的輸入端相連；此時，所述高壓模塊還用于為所述顯示模塊供電；

所述顯示模塊的輸入端連接在所述高壓電阻器與所述傳輸線之間，或者連接在所述繼電器的輸出端之后；

所述顯示模塊用于實時顯示方波脈沖電源輸出的脈沖電壓幅值，并指示方波脈沖電源輸出的方波脈沖的模式。