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    重庆时时彩走势图: 一种绝缘用具沿面检测装置的硬件电路.pdf

    关 键 词:
    一种 绝缘 用具 检测 装置 硬件 电路
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510832346.2

    申请日:

    2015.11.25

    公开号:

    CN106771889A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    公开

    有效性:

    审中

    法律详情: 公开
    IPC分类号: G01R31/12 主分类号: G01R31/12
    申请人: 由国峰
    发明人: 由国峰
    地址: 110167 辽宁省沈阳市浑南新区桃仙大街6号听雨观澜B区18栋
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510832346.2

    授权公告号:

    法律状态公告日:

    2017.05.31

    法律状态类型:

    公开

    摘要

    针对带电作业中安全防护的重要性,发明了一种绝缘用具沿面检测装置的硬件电路。该电路设计简单、原理清晰,具有调压和稳压双重功能。对以SG3525芯片为核心实现2.5kV电压的高压产生电路,以及对存在缺陷的缘用具给出报警指示的电路。本发明在工程实际中有一定的实用价值。

    权利要求书

    1.一种绝缘用具沿面检测装置的硬件电路,由12V直流稳压源、SG3525、高压产生电路、
    报警电路等部分构成,在高压产生部分,SG3525产生的PWM波通过控制场效应管的开通与关
    断间接产生一个0~12V的PWM波,并通过调节SG3525的补偿信号输入端的电压大小来改变
    PWM波的脉宽,使高压包产生一个2.5 kV的直流输出,再将2.5kV电压通过电阻分压后输入
    给误差放大器形成一个反馈回路,从而达到稳压的目的。
    2.根据权利要求1所述的绝缘用具沿面检测装置的硬件电路,其特征是所述的高压产
    生电路以SG3525为核心,SG3525是一种单片集成PWM 控制芯片,由于其性能优良、功能齐全
    和通用性强而受到广泛的应用。
    3.根据权利要求1所述的绝缘用具沿面检测装置的硬件电路,其特征是所述的报警电
    路部分,一边将2.5kV通过基准电阻,另一边将2.5kV通过绝缘垫,分压后将两者接到LM358
    的一个运放上,通过电压比较的方法来判断绝缘垫是否存在缺陷,如果存在缺陷则触发报
    警电路。

    说明书

    一种绝缘用具沿面检测装置的硬件电路

    技术领域

    本发明涉及一种硬件电路,尤其涉及一种绝缘用具沿面检测装置的硬件电路。

    背景技术

    绝缘安全用具是指用来防止工作人员直接触电的用具。绝缘安全用具分为基本绝
    缘安全用具和辅助绝缘安全用具两类?;揪蛋踩镁撸河镁弑旧淼木底阋缘钟ぷ?br />电压的用具。(可以接触带电体)基本绝缘安全用具的绝缘强度应能够长期承受工作电压,
    并且在该电压等级的系统产生内部过电压时,确保操作人员的人身安全??芍苯佑氪缣?br />接触。对于直接与带电体接触的操作,应使用基本绝缘安全用具。高压设备的基本绝缘安全
    用具有:绝缘杆、绝缘棒、绝缘夹钳和高压验电器;低压设备的基本绝缘安全用具有:低压试
    电笔、绝缘手套及带绝缘柄的工具;辅助绝缘安全用具:用具本身的绝缘不足以抵御工作电
    压的用具。(不可以接触带电体)辅助绝缘安全用具指其绝缘强度不能长时间承受电气设备
    或线路的工作电压,或不能抵御系统中过电压对操作人员人身安全侵害的绝缘用具。只能
    强化基本绝缘安全用具的?;ぷ饔?,即防止接触电压、跨步电压以及电弧灼伤对操作人员
    的危害。辅助安全用具是配合基本绝缘安全用具使用的,辅助绝缘安全用具不能直接接触
    高压设备的带电导体。

    随着社会经济的发展,国内对于供电可靠性的要求越来越高。配电线路带电作业
    能够在带电的情况下,进行抢修、维护等一系列特殊作业的特点,正好能够满足提高电网供
    电可靠性的要求。因此,未来采取带电作业的工作方式将越来越多。能够给作业人员提供安
    全保障的绝缘用具则是必不可少的作业工具。所以,对于绝缘用具的安全性检测也是一项
    重要的工作。

    发明内容

    本发明的目的是针对带电作业中安全防护的重要性,设计了一种绝缘用具沿面检
    测装置的硬件电路。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

    绝缘用具沿面检测装置的硬件电路由12V直流稳压源、SG3525、高压产生电路、报警电
    路等部分构成。在高压产生部分,SG3525产生的PWM波通过控制场效应管的开通与关断间接
    产生一个0~12V的PWM波,并通过调节SG3525的补偿信号输入端的电压大小来改变PWM波的
    脉宽,使高压包产生一个2.5 kV的直流输出。再将2.5kV电压通过电阻分压后输入给误差放
    大器形成一个反馈回路,从而达到稳压的目的。

    所述的高压产生电路以SG3525为核心。SG3525是一种单片集成PWM 控制芯片,由
    于其性能优良、功能齐全和通用性强而受到广泛的应用。

    所述的报警电路部分,一边将2.5kV通过基准电阻,另一边将2.5kV通过绝缘垫。分
    压后将两者接到LM358的一个运放上,通过电压比较的方法来判断绝缘垫是否存在缺陷。如
    果存在缺陷则触发报警电路。

    本发明的有益效果是:

    本文提出了一种绝缘用具沿面检测装置的硬件电路设计方案。整体电路由高压产生电
    路和报警电路两部分所组成。文中对这两部分电路分别进行了详细的设计研究,对电路进
    行了仿真和实物两方面的实验。实验结果从另一方面也验证了本文中所提出的设计方案的
    正确性。该设计不但结构简单、方便调试,而且通过高压包输出电压的反馈提高了电路的稳
    定性,获得了良好的效果。

    附图说明

    下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

    图1是系统原理框图。

    图2是高压产生电路。

    图3是报警电路。

    具体实施方式

    如图1所示,绝缘用具沿面检测装置的硬件电路由12V直流稳压源、SG3525、高压产
    生电路、报警电路等部分构成。在高压产生部分,SG3525产生的PWM波通过控制场效应管的
    开通与关断间接产生一个0~12V的PWM波,并通过调节SG3525的补偿信号输入端的电压大小
    来改变PWM波的脉宽,使高压包产生一个2.5 kV的直流输出。再将2.5kV电压通过电阻分压
    后输入给误差放大器形成一个反馈回路,从而达到稳压的目的。

    如图2所示,高压产生电路以SG3525为核心。SG3525是一种单片集成PWM控制芯片,
    由于其性能优良、功能齐全和通用性强而受到广泛的应用。SG3525内有锯齿波振荡器,5脚
    是振荡器电容端、6脚是振荡器电阻端、7脚是振荡器放电端。5脚与7脚之间外接一个电阻D,
    构成放电回路。通过5脚、6 脚、7 脚外接的电容T与电阻T可以轻松地对振荡频率进行调节。
    其中T是电位器5,通过调节5可以做到输出PWM波的频率可调。其振荡频率的公式可以表示
    为:通过调节电阻9的大小,可以改变9脚补偿端的电压大小,使14脚脉
    冲输出端输出的PWM波占空比产生变化。由于11脚、14脚两个脉冲输出端具有180°相位差的
    对应关系。所以输出的PWM 波的占空比可以在0~50%调节。用输出的PWM波来驱动MOSFET管
    IRF730的开通与关断。在IRF730处于导通状态时,J1的两端将会产生12V电压;处于关断状
    态时,J1两端电压则为0。所以J1两端也会对应产生一个0~12 V的矩形波。选择规格合适的
    高压包,将J1 与高压包的输入相连,根据J1 的矩形波的脉宽的宽度,高压包能够输出一定
    范围内的直流高压。不断调节9的阻值,直到调出2.5 kV的直流电压。将采样到的2.5kV电压
    通过电阻1和2分压,再经过3限流后,反馈到SG3525的1脚上。此时,误差放大器的反相输入
    端的输入电压为:由于1的阻值远大于2,在这里电压近似为:
    。同理16脚的基准电压经电阻分压与误差放大器的同相输入端相连,此
    时两端电压相等。若某一时刻2.5kV的反馈电压升高,则误差放大器的反相输入端电压将会
    随着电压的波动而升高,从而输出的PWM波的脉宽宽度变窄;反之,当反馈电压低于2.5kV
    时,输出的PWM 波的脉宽宽度将会变宽。通过反馈,SG3525芯片能够自动调节输出PWM 波的
    脉宽宽度,最终达到维持输出2.5kV电压稳定的目的,所以该高压产生电路具有调压和稳压
    两大特点。

    如图3所示,J2两端是一对电极,负责对绝缘垫进行沿面放电。2.5kV一路经过基准
    电阻A,另一路经过J2,分别接到LM358同一个运放的负端(2脚)与正端(3脚),形成一个电压
    比较器。当绝缘垫没有缺陷的时候,它的阻值将大于等于基准阻值,则负端的对地电压会大
    于正端的对地电压,1脚输电压为0,右边的电路处于不导通的状态。当绝缘垫出现缺陷的时
    候,它的阻值将小于基准阻值,则负端的对地电压小于正端对地电压,1脚输出电压为VCC-
    PN结,此时右边的电路LED警示灯将点亮,蜂鸣器发出响声。

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