田大军1 高华婷2 王金枝3（1.济南正平自动化设备有限公司，济南 250101；2，3.济南泰平软件有限公司，济南 250101）
摘 要：本体系将定标操控电路、分压取样电路、脉冲操控电路集成到一个规范箱体内，规范箱体设备调压器旋钮和电压显现表头，一起规划了分压板，运用示波器分两次测的分压板分压比和串接高压脉冲变压器后分压比，核算两者比值得到高压脉冲变压器的变比，经过仿照现场环境运用的办法，简略实用地丈量定标高压脉冲变压器的变比，革除现场设备高压脉冲变压器构成不必要的人力物力等资源糟蹋。
关键词：高压脉冲变压器；定标操控；分压取样
0 导言
高压脉冲变压器现在现已广泛运用，可是用于定标的设备特别是大功率变压器定标还比较少或许是开展迟滞。
本体系规划的高压脉冲变压器定标设备首要用于大功率的高压脉冲变压器的定标，一般变压器是在接连不变的磁场中作业，依照有规则的正弦波改变，这样的变压器根本不必定标变压比或许很简略测验其信号。而脉冲变压器是宽频作业变压器，作业在非线性畸变中的信号，即脉冲信号的发生进程在短时刻内完结，是一种相似方波的信号。高压脉冲变压器定标设备能比较便利地得出变压器的变比，最首要的是高压脉冲变压器不必设备在现场就能得到其变比，省去了人工设备时刻和许多相关费用，故有较大的运用远景。
1 体系结构组成
从结构方面看，该体系可以分红定标操控箱体和外部分压板两部分。定标操控箱体首要是规范机壳、脉冲变压器、定标操控电路、电压显现表头、电源、分压取样电路。分压板首要由高压电阻和高压电容组成。定标操控电路用于完结从脉冲发生电路的操控和从分压板分压信号取样输入的取样坚持，实时定标操控电路取样坚持脉冲变压器后的信号波形，信息处理进程如下：①脉冲发生电路发生脉冲，经过IGBT后再经过脉冲变压器升压，运用分压电路将升压后的脉冲信号降压进入取样处理电路，经过取样坚持处理后输出到电压显现表头，实时显现脉冲信号值；②经脉冲变压器升压后，信号端引出到后面板的航空输出端，用于接分压板或高压脉冲变压器初级。
2 体系的功用组成
从功用方面，该高压脉冲变压器定标体系又可分为调压器旋钮、脉冲操控电路、分压板、电压显现、定标操控电路、分压取样电路部分。变压器定标体系框图如图1所示。
2.1 取样定标芯片的挑选
取样定标是整个体系的中心部分，取样定标芯片的挑选关系到整个体系功用的丈量精度及好坏。本体系要完结取样定标、实时电压显现、分压板、脉冲操控、IGBT驱动等功用，所以要求该芯片具有采样和存储功用，它有必要是一种仿照信号存储器，特别具有实时采样且易于调试等功用。归纳以上所述，选用高性能单片采样坚持器LF398是一种很好的挑选。LF398具有高直流精度、快速采样时刻和比较低的下降速度。一起对仿照信号供给高输入阻抗，对输出信号是一个比较低的输出阻抗。电源电压规模是可调的，它可以对收集取样的仿照信号进行存储并存放，彻底满意体系要求。
2.2 脉冲和定标操控电路
本体系有脉冲操控和定标操控2个重要功用。首要是脉冲操控有2个问题需求处理：①原始脉冲的发生，②脉冲的处理和转化。该体系选用555守时器发生原始脉冲，用74HC123完结脉冲的处理和转化，它有2种输入办法：A为低电平有用，B为高电平有用；有两种输出：输出成果正好相反，用外接的电阻电容作守时元件，时刻可灵敏设置。其输出脉冲的宽度首要取决于守时电阻R与守时电容C，脉宽的核算为电阻值R与电容值C的乘积。
定标操控电路用于完结从脉冲发生电路的操控和从分压板分压信号取样输入的取样坚持，原理框图如图1所示，实时定标操控电路取样坚持脉冲变压器后的信号波形，信号处理进程如下：①脉冲发生电路发生信号，经过74HC123的处理和转化，然后脉冲信号经过IGBT后再经过脉冲变压器升压，运用分压电路将升压后的脉冲信号降压进入取样处理电路，经过取样坚持处理后输出到电压显现表头，实时显现脉冲信号值；②经脉冲变压器升压后，信号端引出到后面板的航空端子输出端，用于接分压板和高压脉冲变压器的初级。
2.3 分压板
分压板首要是由10个10 MΩ/10 kV高压电阻和10个100 pF/3 kV高压电容组成，低压端是33 kΩ电阻和0.022μF电容及滤波电阻和电容，由于经过IGBT放大和脉冲变压器之后，输出是高压脉冲波形，所以需求分压板将信号进行分压到取样输入端。这样能满意体系要求，选用这种技能对本体系来说也是一个很好的挑选[5]。图2是分压板低压端电路图。
2.4 IGBT及驱动芯片
根据体系电路的要求，本体系选用IGBT芯片FGL40N120AND，耐压是1 200 V，最大经过电流40 A，驱动芯片选用2片MIC4452和IRF7343，运用前端的74HC123发生的2个逻辑电平，经过MIC4452后构成1正1负两个脉冲，然后一起传给IRF7343后变换为带有负向的脉冲信号驱动IGBT，负向脉冲部分能有用关断IGBT作业，能输出比较抱负的16 μs矩形波。
2.5 分压取样
板分压取样板由10个100 kΩ/2 W高压电阻和1个10kΩ/2 W取样电阻组成，取样比是 100 1 ∶ ，能简略有用地取样经过脉冲变压器升压后的高压，满意体系的要求。
3 定标体系的操作流程
该体系运用分压板和外部仪器示波器分两步完结对高压脉冲变压器变比的定标。第一步是该设备首要对接分压板，调理定标设备电压旋钮经过电压表头到设定值，运用示波器丈量分压板两头信号并记载该取样值，核算两者比值即为分压板的变比；第二步是该定标设备直接对接高压脉冲变压器，在高压脉冲变压器次级对接分压板，调理定标设备电压旋钮到前次设定电压值，再次丈量分压板端的取样电压值，核算该取样电压值和分压板的变比乘积与电压显现表头的比值即为高压脉冲变压器的变比。
图3 是定标体系操作流程图。
4 结语
本体系规划的高压脉冲变压器定标丈量设备首要用于高压脉冲类型变压器。本体系的长处是经过仿照现场环境运用的办法，简略实用地丈量高压脉冲变压器的变比，革除现场设备高压脉冲变压器构成不必要糟蹋。且本体系调试便利。
体系中是用一般的电子元件建立硬件电路去测验高压脉冲变压器的变比，能传神仿照实在的运用环境，因此相关技能产品的研讨和开发，不只关于进步现阶段我国高压脉冲变压器丈量的水平具有重要的现实意义，一起也具有杰出的市场远景。
参考文献
[1] 章锡明, 姚陈果, 李成祥, 等. 一种皮秒高压脉冲丈量设备的研发[C]. 重庆:重庆市电机工程学会学术会议, 2010.
[2] 邹祖娇.一种80kV高压脉冲变压器规划[J]. 通讯电源技能,2019(5).
[3] 刘天杰. 脉冲高压强流测验设备的研发[D]. 大连:大连理工大学,2008.
[4] 陈晨，张在琛. 纳秒级超宽带脉冲发生办法的研讨和比较[R/OL]. 我国科技论文在线, 南京.
[5] 贺元吉，张亚洲,李传胪. 高压纳秒脉冲构成电路的剖析与规划[J]. 国防科技大学学报,2000(9).
[6] 蔡厚智, 刘进元. 超快脉冲电路的研发及运用[J]. 深圳大学学报,2010.
[7] 赵红梅, 马琳琳, 崔光照. 一种简易的超宽带纳秒级脉冲发生器规划[J]. 现代电子技能, 2012(10).
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第02期第71页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
