一种电源测试系统及其电网电压跳变模拟装置的制作方法

1.本实用新型涉及电网适应性测试领域，特别是涉及一种电网电压跳变模拟装置，本实用新型还涉及一种电源测试系统。


背景技术：

2.在各种电源(例如ups(uninterruptible power supply，不间断电源)电源以及开关电源)的电网适应性测试中，电网电压突变模拟(模拟实际电网设备停机/开机、负载波动以及三相不平衡导致的电压过冲/跌落)是业界的一个典型的必需测试工况，目前行业中大都采用可编程交流电源设备模拟电网电压跳变从而展开测试，但可编程交流电源设备的价格昂贵，导致测试成本较高。
3.因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种电网电压跳变模拟装置，由于本技术中的电网电压跳变模拟装置仅包含电源、双绕组工频变压器以及绕组切换装置，且这些器件的实现成本均较低，因此本技术中的电网电压跳变模拟装置具有结构简单且成本低的优点；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述电网电压跳变模拟装置的电源测试系统，由于本技术中的电网电压跳变模拟装置仅包含电源、双绕组工频变压器以及绕组切换装置，且这些器件的实现成本均较低，因此本技术中的电网电压跳变模拟装置具有结构简单且成本低的优点。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电网电压跳变模拟装置，包括：
6.电源，用于向双绕组工频变压器的原边提供输入电压；
7.原边与所述电源连接的双绕组工频变压器，用于基于所述输入电压在自身副边的输出端子生成输出电压；
8.分别与所述双绕组工频变压器的两个副边绕组以及所述输出端子连接的绕组切换装置，用于将两个所述副边绕组与所述输出端子在两种连接状态下交替切换，以便所述双绕组工频变压器的输出电压在两种不同电压值下交替变换。
9.优选地，所述绕组切换装置包括第一控制开关、第二控制开关以及控制装置；
10.所述第一控制开关的第一端以及所述第二控制开关的第一端均与所述输出端子的第一端连接，所述第一控制开关的第二端与所述双绕组工频变压器的第一副边绕组的第一端连接，所述第一副边绕组的第二端与第二副边绕组的第一端形成的公共端与所述第二控制开关的第二端连接，所述第二副边绕组的第二端与所述输出端子的第二端连接；
11.分别与所述第一控制开关的控制端以及所述第二控制开关的控制端连接的所述控制装置，用于每隔预设时长控制所述第一控制开关以及所述第二控制开关的开关状态均变换一次，且所述第一控制开关以及所述第二控制开关的开关状态始终相反。
12.优选地，所述第一控制开关以及所述第二控制开关组成的整体为单刀双掷继电器；
13.所述单刀双掷继电器的公共端同时作为所述第一控制开关的第一端以及所述第二控制开关的第一端，所述单刀双掷继电器的第一触点作为所述第一控制开关的第二端，所述单刀双掷继电器的第二触点作为所述第二控制开关的第二端，所述单刀双掷继电器的线圈与所述控制装置连接；
14.则所述控制装置具体用于，每隔预设时长通过所述线圈控制所述第一触点以及所述第二触点的状态变换一次，且所述第一触点以及所述第二触点的状态始终相反。
15.优选地，所述单刀双掷继电器包括并联的第一单刀双掷子继电器以及第二单刀双掷子继电器；
16.两个所述单刀双掷子继电器的线圈均与所述控制装置连接，两个所述单刀双掷子继电器的触点状态在所述控制装置的控制下保持一致。
17.优选地，所述控制装置为时间继电器。
18.优选地，该电网电压跳变模拟装置还包括断路器、第一限流电阻以及第二限流电阻；
19.所述断路器以及所述第一限流电阻均串接于所述电源与所述双绕组工频变压器之间，所述第二限流电阻串接于所述第一副边绕组的第一端；
20.所述断路器，用于控制所述电源输出回路的通断。
21.优选地，该电网电压跳变模拟装置还包括电容以及第三限流电阻；
22.所述第三限流电阻与所述电容串接后并联于所述输出端子的第一端以及第二端。
23.优选地，所述电容为可拆卸结构。
24.优选地，所述电源为电压可调电源。
25.为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种电源测试系统，包括如上所述的电网电压跳变模拟装置。
26.本实用新型提供了一种电网电压跳变模拟装置，考虑到双绕组工频变压器的两个副边绕组与其输出端子之间连接状态的不同可对应不同的输出电压，本技术中的绕组切换装置可以通过交替切换两个副边绕组与其输出端子之间连接状态，从而实现对于电网电压跳变的模拟，由于本技术中的电网电压跳变模拟装置仅包含电源、双绕组工频变压器以及绕组切换装置，且这些器件的实现成本均较低，因此本技术中的电网电压跳变模拟装置具有结构简单且成本低的优点。
27.本实用新型还提供了一种电源测试系统，具有如上电网电压跳变模拟装置相同的有益效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型提供的一种电网电压跳变模拟装置的结构示意图；
30.图2为本实用新型提供的另一种电网电压跳变模拟装置的结构示意图；
31.图3为本实用新型提供的再一种电网电压跳变模拟装置的结构示意图；
32.图4为本实用新型提供的一种双继电器的线圈并联的结构示意图。
具体实施方式
33.本实用新型的核心是提供一种电网电压跳变模拟装置，由于本技术中的电网电压跳变模拟装置仅包含电源、双绕组工频变压器以及绕组切换装置，且这些器件的实现成本均较低，因此本技术中的电网电压跳变模拟装置具有结构简单且成本低的优点；本实用新型的另一核心是提供一种包括上述电网电压跳变模拟装置的电源测试系统，由于本技术中的电网电压跳变模拟装置仅包含电源、双绕组工频变压器以及绕组切换装置，且这些器件的实现成本均较低，因此本技术中的电网电压跳变模拟装置具有结构简单且成本低的优点。
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.请参考图1，图1为本实用新型提供的一种电网电压跳变模拟装置的结构示意图，该电网电压跳变模拟装置包括：
36.电源1，用于向双绕组工频变压器2的原边提供输入电压；
37.原边与电源1连接的双绕组工频变压器2，用于基于输入电压在自身副边的输出端子生成输出电压；
38.分别与双绕组工频变压器2的两个副边绕组以及输出端子连接的绕组切换装置3，用于将两个副边绕组与输出端子在两种连接状态下交替切换，以便双绕组工频变压器2的输出电压在两种不同电压值下交替变换。
39.具体的，考虑到如上背景技术中的技术问题，又结合考虑到双绕组工频变压器2的两个副边绕组与其输出端子之间连接状态的不同可对应不同的输出电压，因此可以通过对双绕组工频变压器2的两个副边绕组与其输出端子之间连接状态的切换控制实现电网电压跳变的模拟，同时为了实现自动化控制，本技术在双绕组工频变压器2的两个副边绕组与输出端子之间设置了绕组切换控制，其可以将两个副边绕组与输出端子在两种连接状态下交替切换，以便双绕组工频变压器2的输出电压在两种不同电压值下交替变换，从而实现了电压跳变的模拟，可以展开电网适应性测试。
40.其中，电源1输出的电压值可以预先选定，例如选定220v的电压等，本实用新型实施例在此不做限定。
41.其中，两个副边绕组与输出端子在两种连接状态下对应的输出电压值也可以预先设定，例如其中一种情况为176v，另一种情况为276v，这两种电压值能够满足所有被测电源的电网适应性测试的测试需求，本实用新型实施例在此不做限定。
42.本实用新型提供了一种电网电压跳变模拟装置，考虑到双绕组工频变压器的两个副边绕组与其输出端子之间连接状态的不同可对应不同的输出电压，本技术中的绕组切换
装置可以通过交替切换两个副边绕组与其输出端子之间连接状态，从而实现对于电网电压跳变的模拟，由于本技术中的电网电压跳变模拟装置仅包含电源、双绕组工频变压器以及绕组切换装置，且这些器件的实现成本均较低，因此本技术中的电网电压跳变模拟装置具有结构简单且成本低的优点。
43.为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图2，图2为本实用新型提供的另一种电网电压跳变模拟装置的结构示意图，在上述实施例的基础上：
44.作为一种优选的实施例，绕组切换装置3包括第一控制开关、第二控制开关以及控制装置；
45.第一控制开关的第一端以及第二控制开关的第一端均与输出端子的第一端连接，第一控制开关的第二端与双绕组工频变压器2的第一副边绕组的第一端连接，第一副边绕组的第二端与第二副边绕组的第一端形成的公共端与第二控制开关的第二端连接，第二副边绕组的第二端与输出端子的第二端连接；
46.分别与第一控制开关的控制端以及第二控制开关的控制端连接的控制装置，用于每隔预设时长控制第一控制开关以及第二控制开关的开关状态均变换一次，且第一控制开关以及第二控制开关的开关状态始终相反。
47.具体的，在图2中，l1以及n1为电源1的电压输出端，考虑到后级电路中多个限流电阻的分压作用，因此本实用新型实施例中将输入电压由220v提升到了242v，n1为原边绕组。
48.具体的，本实用新型实施例中的绕组切换装置3仅仅包括第一控制开关、第二控制开关以及控制装置，结构简单且实现成本较低。
49.当然，除了该具体构造外，绕组切换装置3还可以为其他类型，本实用新型实施例在此不做限定。
50.作为一种优选的实施例，第一控制开关以及第二控制开关组成的整体为单刀双掷继电器rly；
51.单刀双掷继电器rly的公共端同时作为第一控制开关的第一端以及第二控制开关的第一端，单刀双掷继电器rly的第一触点作为第一控制开关的第二端，单刀双掷继电器rly的第二触点作为第二控制开关的第二端，单刀双掷继电器rly的线圈与控制装置连接；
52.则控制装置具体用于，每隔预设时长通过线圈控制第一触点以及第二触点的状态变换一次，且第一触点以及第二触点的状态始终相反。
53.具体的，单刀双掷继电器rly具体体积小、成本低以及寿命长等优点。
54.其中，预设时长可以进行自主设定，例如设定为5秒等，不过两种连接状态下的持续时间也可以设置为不同值，本实用新型实施例在此不做限定。
55.为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图3，图3为本实用新型提供的再一种电网电压跳变模拟装置的结构示意图，作为一种优选的实施例，单刀双掷继电器rly包括并联的第一单刀双掷子继电器以及第二单刀双掷子继电器；
56.两个单刀双掷子继电器的线圈均与控制装置连接，两个单刀双掷子继电器的触点状态在控制装置的控制下保持一致。
57.具体的，为了使得继电器的寿命延长从而增加整个电路的寿命，本实用新型实施例可以将两个单刀双掷子继电器并联共同作为单刀双掷继电器rly进行使用。
58.其中，图3中的rly1为第一单刀双掷子继电器，rly2为第二单刀双掷子继电器。
59.为了更好地对本实用新型实施例进行说明，请参考图4，图4为本实用新型提供的一种作为一种双继电器的线圈并联的结构示意图，优选的实施例，控制装置为时间继电器。
60.具体的，在图4中，时间继电器的驱动电压和电源电压均由整流器提供，整流器的输入端则连接电源1，12v为继电器rly1和rly2线圈的驱动电压，24v为时间继电器的电源电压，二极管d1以及二极管d3的设置是为了防止两个线圈在断电时产生的反向电压流入对方回路中，线圈rly1对应的电阻r4以及二极管d2，线圈rly2对应的电阻r5以及二极管d5均起到消耗对应线圈中电流从而使得线圈快速断电的作用。
61.具体的，时间继电器具有结构简单、体积小以及成本低等优点。
62.当然，除了时间继电器外，控制装置还可以为其他类型，本实用新型实施例在此不做限定。
63.作为一种优选的实施例，该电网电压跳变模拟装置还包括断路器qf1、第一限流电阻r1以及第二限流电阻r2；
64.断路器qf1以及第一限流电阻r1均串接于电源1与双绕组工频变压器2之间，第二限流电阻r2串接于第一副边绕组的第一端；
65.断路器qf1，用于控制电源1输出回路的通断。
66.具体的，为了安全便捷地实现对于电源1与变压器原边供电回路的通断控制，本实用新型实施例中设置了断路器qf1，为了防止电源1供电瞬间在供电回路中产生较大电流，本实用新型实施例中设置了第一限流电阻r1，为了防止继电器切换过程中的尖峰大电流，增加安全裕量，提高继电器寿命，本实用新型实施例中还设置了第二限流电阻r2。
67.作为一种优选的实施例，该电网电压跳变模拟装置还包括电容c1以及第三限流电阻r3；
68.第三限流电阻r3与电容c1串接后并联于输出端子的第一端以及第二端。
69.具体的，为了在继电器切换期间使得输出端子仍然能够持续稳定的输出电压，本实用新型实施例中还设置了电容c1，而为了限制电容c1充电时时产生的大电流，本实用新型实施例中还设置了第三限流电阻r3。
70.其中，电容c1可以为多种类型，例如可以为薄膜电容c1等，本实用新型实施例在此不做限定。
71.作为一种优选的实施例，电容c1为可拆卸结构。
72.具体的，考虑到对于被测设备来说，其具有测试“电网电压短时中断或电网电压短时掉电”的需求，而继电器在切换过程中本身就存在毫秒级别时长的掉电过程，因此在这种需求下可以将电容c1拆卸以便加入“电网电压短时中断或电网电压短时掉电”测试，测试被测设备在电网电压掉电的情况下的应对性能。
73.作为一种优选的实施例，电源1为电压可调电源。
74.具体的，为了实现更多数值的输出电压的选择，本实用新型实施例中选择了电压可调电源，通过对于电压可调电源的输出电压的调节便可以改变双绕组工频变压器2的输出电压的电压值。
75.当然，除了电压可调电源外，电源1还可以为其他类型，本实用新型实施例在此不做限定。
76.本实用新型还提供了一种电源测试系统，包括如前述实施例中的电网电压跳变模
拟装置。
77.对于本实用新型实施例提供的电源测试系统的介绍请参照前述的电网电压跳变模拟装置的实施例，本实用新型实施例在此不再赘述。
78.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
79.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。