[实用新型]一种纳秒级方波发生器

说明书

技术领域:

本实用新型涉及一种方波发生器，具体涉及一种电压为1000V的纳秒级方波发生器。

背景技术：

在电力系统中，由于雷击或开关操作，有时会出现波头时间比标准雷电波1.2μs还要短的冲击过电压，这类过电压幅值高、上升时间短，可以到ns级，对系统安全运行的危害大，因此需要对过电压的幅值、频率特性等进行准确测量和深入研究，用于了解和解决问题；

目前用于对冲击过电压进行研究的方波发生器，其上升时间很难达到ns级，且方波电压只有几十伏，电压太低会影响测量结果，不能满足对冲击过电压的研究。

实用新型内容：

本发明的目的在于提供一种电压为1000V的纳秒级方波发生器，通过可调占空比和频率的低压方波发生电路控制耐受电压高的高速开关，从而产生波头上升时间可以达到ns级的高压纳秒方波，从而用于对发电、输电、仪器仪表测量测试及电力系统电器设备的性能研究及设计中。

本发明提供的技术方案是：一种纳秒级方波发生器，其改进之处在于：

所述方波发生器包括电源电路，方波转换电路和和低压方波发生电路；

所述电源电路包括与所述低压方波发生电路的输入端连接的输出和与所述方波转换电路的输入端连接的输出，所述方波发生电路的输出端与所述方波转换电路的另一输入端连接。

优选的，所述电源电路包括隔离变压器BT1、隔离变压器BT2、倍压整流电路和整流滤波电路；所述隔离变压器BT1的一次绕组与所述隔离变压BT2的一次绕组并联，所述隔离变压器BT1的一次绕组两端为220V交流电压的输入端；所述隔离变压器BT1的二次绕组与所述倍压整流电路的输入端并联，所述隔离变压器BT2的二次绕组与所述整流滤波电路的输入端并联。

进一步，所述倍压整流电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6；

所述隔离变压器BT1二次绕组的一端与所述电容C1的一端连接，另一端分别与所述二极管D1的阳极以及所述电容C4的一端连接；所述电容C1的另一端分别与所述二极管D1的阴极、所述二极管D2的阳极以及所述电容C2的一端连接；所述电容C2的另一端分别与所述二极管D3的阴极、所述二极管D4的阳极以及所述电容C3的一端连接；所述电容C3的另一端分别与所述二极管D5的阴极以及所述二极管D6的阳极连接；所述电容C4的另一端分别与所述二极管D2的阴极、所述二极管D3的阳极以及所述电容C5的一端连接；所述电容C5的另一端分别与所述二极管D4的阴极、所述二极管D5的阳极以及所述电容C6的一端连接；所述电容C6的另一端分别与所述二极管D6的阴极以及地连接；所述二极管D6的两端为所述倍压整流电路的输出端。

进一步，所述整流滤波电路包括二极管D7和电容C7，所述隔离变压器BT2的二次绕组的一端与所述二极管D7的阳极连接，另一端分别与所述电容C7的一端以及地连接；所述电容C7的另一端与所述二极管D7的阴极连接；所述电容C7的两端为所述整流滤波电路的输出端。

优选的，所述低压方波发生电路包括N555芯片、电阻R9、电阻R10，滑动变阻器RP1、二极管D8、二级管D9、电容C8、电容C9；

所述电阻R9、所述滑动变阻器RP1、所述电阻R10依次连接，所述电阻R9的另一端分别与所述整流滤波电路的信号输出端、所述N555芯片的引脚8和引脚4连接；所述电阻R10的另一端与所述二极管D8的阴极连接，所述二极管D8的阳极分别与所述N555芯片的引脚2和引脚6、所述二极管D9的阴极以及所述电容C8的一端连接；所述电容C8的另一端分别与所述N555芯片的引脚1、所述电容C9的一端以及地连接；所述电容C9的另一端与所述N555芯片的引脚5连接；所述二极管D9的阳极分别与所述滑动变阻器的滑动端、所述N555芯片的引脚7连接；所述N555芯片的引脚3为信号输出端。

进一步，方波转换电路包括电容C、电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、三极管V1、三极管V2、晶闸管V3、双向三极晶闸管V4、双向整流桥UR和光耦合器；

所述光耦合器由发光二极管和光敏晶体管组成；