[发明专利]雷电冲击模拟装置

说明书

本发明公开一种雷电冲击模拟装置，包括充电单元、储能单元、间隙开关单元、至少一个第一调波电阻、第二调波电阻、电感、非间隙型自适应Crowbar开关单元和待测物载台，所述充电单元连接到储能单元，串联的非间隙型自适应Crowbar开关单元、第二调波电阻与储能单元并联且位于电感与串联连接的间隙开关单元、第一调波电阻之间；所述非间隙型自适应Crowbar开关单元包括高压快速脉冲半导体组件和支撑架，所述高压快速脉冲半导体组件由第一二极管、第二二极管和连接板组成。本发明可利用较小的电容实现输出长波尾波形，可应用于I类雷电波形，长波尾冲击电流波，以及直接雷电效应波形的A波、D波，提高电容利用效率。

技术领域

本发明涉及电涌保护器测试技术领域，尤其涉及一种雷电冲击模拟装置。

背景技术

雷电是自然界中的一种自然放电现象。雷电发生后，通过静电感应和电磁感应的作用，通信线路中将形成雷电过电压。雷电冲击模拟装置主要应用于模拟雷电流的发生器，以产生大电流长持续时间的脉冲电流波形，主要用于模拟I级雷电（直接雷电）电流波形10/350μs，飞机直接雷电效应测试波形A分量、D分量，以及功率电源10/1000μs等长波尾波形的发生器。

目前市场上的雷电冲击模拟装置主要有两种，一种是基于传统技术的CRL放电回路，另一种是使用间隙型Crowbar开关进行延长波尾的Crowbar放电回路，

第一种方案原理如附图1所示，使用传统的CRL放电回路，即通过大电容储能，瞬间通过电感和调波电阻释放，形成大电流的输出波形，但该方法主要依靠回路中的电阻R形成过阻尼放电回路，回路阻抗大，缺点是需要大容量的储能电容C，

第二种方案如附图2所示，其大大降低了储能电容的容量，其工作原理如图2所示，主电容器C充满电后，首先触发G1开关，当放电电流达到峰值时，高压脉冲发生器输出高压点火信号击穿G3并使G2导通，此时G2开关将电容C、电阻R1短路，电感L1电流最大通过被试品EUT、间隙开关G2构成续流泄放回路，受EUT和回路阻抗的影响，L上的电荷缓慢释放，从而实现流过EUT的长持续时间波形。

（1）、发生器的控制更复杂，需要同时控制两套发生器（雷电冲击模拟装置和冲击电压发生器）的触发系统，使冲击电压发生器延后冲击电流一定的时间，时间控制要准确，否则容易出现放电失败现象，控制难度大；

（2）、多个球距控制，整套系统需要控制除本套触发器外，需要控制G2三球运动和G3的耦合球隙，以及冲击电压发生器本体的触发球隙，协调难度大；

（3）、调试波形困难，波尾长度是由Crowbar储能电感L1大小控制，但不同的被试品其负载阻抗不同，导致波尾持续时间波动较大。

发明内容

本发明目的是提供一种雷电冲击模拟装置，该雷电冲击模拟装置可利用较小的电容实现输出长波尾波形，可应用于I类雷电波形10/350us，陡波冲击电流波形1/10us，长波尾冲击电流波10/1000μs，以及直接雷电（或间接雷电）效应波形的A波（6.4/69μs）、D波（3.2/34.5μs），提高电容利用效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种雷电冲击模拟装置，包括充电单元、储能单元、间隙开关单元、至少一个第一调波电阻、第二调波电阻、电感、非间隙型自适应Crowbar开关单元和待测物载台，所述充电单元连接到储能单元，串联的非间隙型自适应Crowbar开关单元、第二调波电阻与储能单元并联且位于电感与串联连接的间隙开关单元、第一调波电阻之间；

所述间隙开关单元包括间隔排列的高压电容侧导电盘、高压电感侧导电盘和低压导电盘，此高压电容侧导电盘、高压电感侧导电盘和低压导电盘之间通过绝缘支撑杆定位连接，一电容侧放电球安装于高压电容侧导电盘上，一电感侧放电球安装于高压电感侧导电盘上，所述电容侧放电球与电感侧放电球相向设置且之间留有间隙；