型數字高壓絕緣電阻測試儀生產企業(yè)為顧客提供詳細參數
絕緣電阻測試儀的前身是兆歐表，它是一種專門用來測量變壓器、電動機、電纜等電氣設備絕緣電阻的儀表。通過絕緣電阻的測量可以判斷內部絕緣材料是否受潮，或外絕緣表面是否有缺陷。這種絕緣電阻的測量原理就是在絕緣系統(tǒng)上加直流高壓，來測量產生的泄漏電流，從而計算出絕緣電阻值。本文用產生固定頻率的方波，而后經變壓器升壓，再倍壓整流成高壓直流，zui后經過帶過流保護的高壓穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，將這兩路電源串聯(lián)起來實現(xiàn)2500 V的高壓穩(wěn)壓源設計，從而降低了變壓器的制作難度。
1 絕緣電阻測試系統(tǒng)硬件結構
絕緣電阻測試系統(tǒng)主要由高壓電源、AD變換電路、微處理器電路、顯示器電路等組成。圖l所示是系統(tǒng)的結構框圖。文中主要講述高壓電源部分的設計。
2 直流高壓產生電路設計
2.1開關電源工作原理
系統(tǒng)開關電源的供電電壓為12 V，采用推挽電路，其開關管的柵極在激勵方波信號控制下交替導通與截止，12 V直流電壓變換成高頻方波后，交替加在升壓變壓器的兩個原邊，相當于一個半峰值12 V的交變方波加在變壓器的原邊上，之后在次邊按匝數比變換為高壓方波。
2.2高壓產生電路設計
本系統(tǒng)的高壓產生電路如圖2所示。各芯片電源電壓統(tǒng)一為12 V。系統(tǒng)采用CD4060和石英晶體來產生3.6864 MHz的方波，再經過32分頻后將115.2 kHz信號輸入到CD4013的D觸發(fā)器。然后通過兩分頻產生相位相差180°的57.6 kHz信號，來確保驅動波形的對稱性，且不會有直流分量。zui后再輸出給并聯(lián)連接的CD4049。由于場效應管的柵源電容一般較大，因此需要大的驅動電流減小充放電時間來提高驅動場效應管柵極能力。CD4060和CD4049的輸出端波形如圖3所示。
系統(tǒng)設計中需要產生2500 V的直流高壓，而通常的場效應管zui大耐壓在1500 V，因此本設計先產生1400 V的電壓，再經高壓穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的1250 V電壓，zui后將兩組電路串聯(lián)，就得到所需的2500 V直流高壓。因此采用這種倍壓整流的方法，變壓器副邊只需輸出700 V，可降低變壓器副邊的繞制難度。在倍壓整流電路中，由于輸出電壓很大，因此要使用耐壓高的瓷片電容和快恢復二極管，本系統(tǒng)選用103 M／3000 V的高壓瓷片電容。
2.3變壓器的設計
（1）變壓器線圈的纏繞方法
由于電路采用的是推挽方式升壓電路，因此變壓器原邊應帶有中間抽頭，又由于原邊電壓低，這里采用雙線并繞的方法，將同名端和非同名端串接來引出中心抽頭，這樣有助于原邊兩個繞組的平衡和減小漏感。設計中將采用次邊繞在骨架各個分格中的方法來增加爬電距離。
（2）變壓器的參數選擇
①變壓器變比的確定
由于方波輸出，占空比為0.5，開關頻率是57.6 kHz，因此在輸入電壓為12 V時，應保證輸出電壓達到700 V，因此變比n可由正式得出：可得變壓器比n=N2／N1=58.3，考慮到實際電路會有功率管和整流二極管的管壓降，可以選取變比n=60。
②磁芯的選取
根據公式：
j——電流密度，一般情況下，選取300～500A／cm2；
Kc——磁芯的填充系數，對于鐵氧體Kc=1；
Ku——銅的填充系數，Ku與導線線徑、繞制的工藝及繞組數量等有關，一般為0.1～0.5左右。
上式中各個參數的單位是：P0→W，Ae→cm2，Aw→cm2，Bm→Gs，j→A／cm2。取P0=15 W，η=90％，選用MXO-2000鐵氧體材料，其飽和磁通密度Bs=4000 Gs，使用時為防止出現(xiàn)磁飽和，可取磁通密度Bm=2500 Gs，其有效磁芯截面積Ae為0.224 cm2，窗口面積Aw為0.5315 cm2，Kc=1，Ku=0.3，j=300 A／cm2。
由公式（2）計算得：
對照EE19磁芯的AeAw=0.119 cm4，因此設計中選擇EE19磁芯。
③匝數的設計
因此設計中可取原邊單繞組為10匝，根據變比要求，取副邊單繞組匝數為600匝。即變壓器的繞組匝數為：10：10：600。
④繞組的設計
