一種低電壓大電流設備的恒流電源制造技術

本發明專利技術公開了一種低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源、降壓變壓器，降壓變壓器的次級回路接到負載上，在連接220V交流電源與降壓變壓器的電路上，設SPWM電路，SPWM電路與處理器的控制電路連接，處理器為集成電路芯片的微處理器。上述技術方案集成了電流產生、電流控制、電流通過時間計時、試品優劣判斷、計數等多種功能，外部接口簡單，減少連接控制線，提高了系統可靠性；采用專用芯片、NXP微處理器、功率模塊為核心器件，結合智能高效軟件PID算法設計而成的，具有穩定性好、精度高、效率高、控制迅速和便捷等特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于低壓電力設備的
，涉及其中斷路器的試驗、校驗工藝及自動生產流水線，更具體地說，本專利技術涉及一種低電壓大電流設備的恒流電源。
技術介紹
現有市場上低電壓大電流設備的斷路器延時校驗臺、試驗臺、標準臺等所用的恒流電源，存在以下問題采用調壓器調節恒流，對市電的要求較高，且通過電機調節，響應速度較慢，電流的穩定性取決于市電；采用電子式推挽放大原理，輸出效率不高，產品本身功耗較大，不利于節能環保。 目前由于國內外的功率模塊輸出功率不夠高，制造成本相對較高，因此其輸出電流小于500A，輸出功率在700W以內。
技術實現思路
本專利技術解決的問題是提供一種低電壓大電流設備的恒流電源，其目的是提高恒流電源的穩定性和工作效率。為了實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為本專利技術所提供的低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源、降壓變壓器，所述的降壓變壓器的次級回路接到負載上，在連接所述的220V交流電源與降壓變壓器的電路上，設SPWM電路，所述的SPWM電路與處理器的控制電路連接，所述的處理器為集成電路芯片的微處理器。所述的降壓變壓器的次級回路還通過電路連接電流互感器組，所述的電流互感器組與放大及AD轉換模塊電路連接，所述的放大及AD轉換模塊與所述的處理器電路連接。所述的處理器通過電路與電流互感器控制繼電器連接，所述的電流互感器控制繼電器與接觸器連接，所述的接觸器與所述的電流互感器組電路連接。所述的處理器與故障保護模塊電路連接，所述的故障保護模塊連接到所述的220V交流電源與SPWM電路之間的電路上。所述的處理器通過485總線與顯示設備進行電路連接。所述的處理器通過485總線與HMI及上位機進行雙向電路連接。本專利技術采用上述技術方案，集成了電流產生、電流控制、電流通過時間計時、試品優劣判斷、計數等多種功能，外部接口簡單，減少連接控制線，提高了系統可靠性；采用專用芯片、NXP微處理器、功率模塊為核心器件，結合智能高效軟件PID算法設計而成的，具有穩定性好、精度高、效率高、控制迅速和便捷等特點，可用于試(校)驗臺、標準試驗臺、自動流水線、標準正統波發生器等設備的新一代交流恒流電源；具有兩個獨立的RS485通訊接口和輸出一組DC5V電壓，標準的Modbus-RTU通訊協議，可同時與觸摸屏及上位機進行通訊，便于組成自動化調試設備與流水線設備及網絡控制；配備I個互感器二次回路接口與4個可切換電流檔位接口，可以任意選擇互感器規格及型號，電流校準方法簡單；輸出電流不受輸入市電電壓幅度(工作電壓范圍內)及波形變化影響，保證了測試的精度與穩定性；抗干擾能力強，能適應各種惡劣工業現場環境，保證可靠正常工作。附圖說明下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明圖I為本專利技術的電路連接結構示意圖。圖2為本專利技術的接線原理示意圖。圖中標記為 1、220V交流電源，2、SPWM電路，3、處理器，4、降壓變壓器，5、電流互感器組，6、放大及AD轉換模塊，7、電流互感器控制繼電器，8、485總線，9、顯示設備，10、HMI，11、故障保護模塊，12、接觸器，13、負載，14、上位機。具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本專利技術的專利技術構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。如圖I所表達的本專利技術的結構，本專利技術為一種低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源I、降壓變壓器4，所述的降壓變壓器4的次級回路接到負載13上。下面以ZYH-2011型變頻式恒流電源及其同類產品為例進行分析。該恒流電源的應用范圍為I、試驗電流在500A以內交流斷路器電流一時間特性試驗；2、額定電流為交流125A以下的低壓斷路器標準試驗系統；3、要求產生標準的正弦波大電流的試驗系統上；4、其它同類產品的上述兩項試驗。為了解決在本說明書
技術介紹
部分所述的目前公知技術存在的問題并克服其缺陷，實現提高恒流電源的穩定性和工作效率的專利技術目的，本專利技術采取的技術方案為如圖I和圖2所示，本專利技術所提供的低電壓大電流設備的恒流電源，在連接所述的220V交流電源I與降壓變壓器4的電路上，設SPWM電路2，所述的SPWM電路2與處理器3的控制電路連接，所述的處理器3為集成電路芯片的微處理器。所謂SPWM，就是在PWM的脈寬調制的基礎上改變了調制脈沖方式，脈沖寬度時間占空比按正弦規率排列，這樣輸出波形經過適當的濾波可以做到正弦波輸出，同時實現電壓的調節。即占空比越大，電壓越高；反之，電壓越低。本專利技術的ZYH-2011型變頻式恒流電源是專門針對試驗電流在500A以下的斷路器及同類型產品的延時試驗臺、標準臺等低壓大電流試驗設備設計的一款高精度、高效率恒流電源。它是采用專用芯片、NXP微處理器、功率模塊為核心器件，結合智能高效的軟件算法設計而成的，具有穩定性好、精度高、工作效率高、控制迅速和便捷等特點，可用于試(校)驗臺、標準試驗臺、自動流水線、標準正統波發生器等設備的新一代交流恒流電源。本專利技術采用高效變頻技術，NXP微處理器芯片工作在20K頻率，響應速度快，轉換效率在85%以上。本專利技術配備I個互感器二次回路接口與4個可切換電流檔位接口，可以任意選擇互感器規格及型號，電流校準方法簡單。本專利技術所述的降壓變壓器4的次級回路還通過電路連接電流互感器組5，所述的電流互感器組5與放大及AD轉換模塊6電路連接，所述的放大及AD轉換模塊6與所述的處理器3電路連接。為了保證電力系統安全經濟運行，必須對電力設備的運行情況進行監視和測量。但一般的測量和保護裝置不能直接接入一次高 壓設備，而需要將一次系統的大電流按比例變換成小電流，通過放大及AD轉換模塊6向處理器3提供信號，或者供給測量儀表和保護裝置使用。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。本專利技術所述的處理器3通過電路與電流互感器控制繼電器7連接，所述的電流互感器控制繼電器7與接觸器12連接，所述的接觸器12與所述的電流互感器組5電路連接。所述的電流互感器控制繼電器7通過接觸器12，控制電流互感器組5的通斷。本專利技術所述的處理器3與故障保護模塊11電路連接，所述的故障保護模塊11連接到所述的220V交流電源I與SPWM電路2之間的電路上。本專利技術抗干擾能力強，能適應各種惡劣工業現場環境，保證可靠正常工作。本專利技術所述的處理器3通過485總線8與顯示設備9進行電路連接。所述的處理器3通過485總線8與HMI (即HMI10)及上位機14進行雙向電路連接。本專利技術具有兩個獨立的RS485通訊接口和輸出一組DC5V電壓，標準的Modbus-RTU通訊協議，可同時與觸摸屏及上位機進行通訊，便于組成自動化調試設備與流水線設備及網絡控制HMI (Human Machine Interface) S卩“人機接口”，也叫人機界面。人機界面(又稱用戶界面或使用者界面)是系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面。本專利技術的主要技術指標I、接入工作電壓范圍AC220V±10% ；50Hz ；2、輸出功率< 700VA ；3、電流穩定精度示值誤差彡0.5% ；4、電流穩定時間< O. I秒；5、轉換效率滿負荷時本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低電壓大電流設備的恒流電源，包括220V交流電源(1)、降壓變壓器(4)，所述的降壓變壓器(4)的次級回路接到負載(13)上，其特征在于：在連接所述的220V交流電源(1)與降壓變壓器(4)的電路上，設SPWM電路(2)，所述的SPWM電路(2)與處理器(3)的控制電路連接，所述的處理器(3)為集成電路芯片的微處理器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李國軍，
申請(專利權)人：李國軍，
類型：發明
國別省市：