一种用于耐过压浪涌器件的测试电路的制作方法

1.本实用新型涉及直流电源过压浪涌测试技术领域，具体涉及一种用于耐过压浪涌器件的测试电路。

背景技术：

2.浪涌抑制器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
3.为了保证浪涌抑制器的效果，通常需要对浪涌抑制器进行测试。由于测试设备较为昂贵，通常耐过压浪涌的产品都交由第三方进行测试，而各个厂家的测试设备设置各不相同，测试设备设置的参数差距也较大。在对浪涌抑制器送检的过程中，需要寻具有相适应的波形参数的厂家进行测试，且第三方测试通常以次数计费，导致耐过压浪涌开发时间花费较长、经费花费也较高。同时，第三方测试时，不便于调试，降低了产品设计开发效率，增加了设计开发成本。按照标准要求进行耐过压浪涌试验时，需要接上负载，在被试件设计存在缺陷时，极易造成被试件内部元器件损坏，造成调试困难、成本增加。
4.耐过压浪涌测试电路相较于其他电路所要求的电压较高，故需要采用放大器对电压进行放大，但现有的放大器通常采用普通npn晶体管作为放大器的核心，由于ube的存在，会由于微弱的电流导致深度负反馈，能够放大的幅度非常有限，不能满足耐过压浪涌测试电路的需求。同时，使用普通三极管进行信号放大时，存在带负载能力弱、信号失真严重、容易损坏被试件等缺点。
5.现有技术存在的技术问题为：
6.现在的浪涌测试电路负载能力弱，在被测器件存在缺陷时，容易导致被测器件的内部元器件损坏，造成调试困难、测试成本增加。

技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是现有的浪涌测试电路负载能力弱，在被测器件存在缺陷时，容易导致被测器件的内部元器件损坏，目的在于提供一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，解决调试困难、测试成本高的问题。
8.本技术通过下述技术方案实现：
9.一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，包括
10.信号源；
11.信号放大器，所述信号放大器的信号输入端与所述信号源连接，所述信号放大器的信号输出端与被测器件连接，所述信号放大器设置有用于放大信号的第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2，所述第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2串联；
12.dc偏置源，所述dc偏置源的正极与所述信号放大器的电源电压接口连接，所述dc偏置源的负极与所述信号放大器的接地端连接。
13.上述技术方案中，信号源为测试电路提供信号，信号源与信号放大器连接，信号源发出的信号通过放大器进行放大。信号放大器通过第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2串联，提高了信号放大器的幅度饱和点从而提升了测试电路的负载能力，避免了共射放大电路负载能力差从而导致被测器件的内部元器件损坏。同时，提高了信号放大器的幅度饱和点避免了常规放大电路采用晶体三极管时波形的失真，使测试信号更真实。
14.dc偏置源的正极与信号放大器的电源电压接口连接，dc偏置源的负极与信号放大器的接地端连接，通过控制dc偏置源的输出电流，可以使测试电路处于空载的状态，可以在被测器件存在缺陷时，使电路处于空载状态从而保护被测器件的内部元器件不被损坏。
15.在一种可选实施例中，所述第一光电耦合器u1和所述第二光电耦合器u2的内部结构相同，在所述第一光电耦合器u1的内部分为输入侧和输出侧，所述输入侧包括第一光电耦合器u1的1引脚、2引脚和3引脚，所述输出侧包括所述第一光电耦合器u1的4引脚、5引脚和6引脚，所述输入侧与所述输出侧之间不相连。
16.在一种可选实施例中，所述第一光电耦合器u1的1引脚和2引脚之间设置有发光二极管，所述发光二极管的正极连接所述第一光电耦合器u1的1引脚，所述发光二极管的负极连接所述第一光电耦合器u1的2引脚；所述第一光电耦合器u1的4引脚、5引脚和6引脚之间设置有晶体三极管，所述第一光电耦合器u1的5引脚和6引脚之间为所述晶体三极管的基极，所述第一光电耦合器u1的4引脚和所述第一光电耦合器u1的5引脚之间设置有二极管，所述第一光电耦合器u1的4引脚连接所述二极管的正极，所述第一光电耦合器u1的5引脚连接所述二极管的负极。
17.在一种可选实施例中，所述第一光电耦合器u1的4引脚连接所述第二光电耦合器u2的5引脚，所述第一光电耦合器u1的1引脚连接所述第二光电耦合器u2的1引脚，所述第一光电耦合器u1的2引脚连接所述第二光电耦合器u2的2引脚。
18.在一种可选实施例中，所述信号放大器的信号输入端设置有用于限流的电阻r1，所述电阻r1连接于所述第一光电耦合器u1的1引脚与所述第二光电耦合器u2的1引脚的并联节点。
19.在一种可选实施例中，所述信号放大器还设置有用于调整阻抗的阻抗调整部，所述阻抗调整部的一端连接于所述第二光电耦合器u2的4引脚，所述阻抗调整部的另一端接地。
20.在一种可选实施例中，所述阻抗调整部包括电阻r2和可调电阻rx1，所述可调电阻rx1的一端与所述电阻r2连接，所述可调电阻rx1的另一端接地。
21.在一种可选实施例中，所述dc偏置源的负极连接于所述可调电阻rx1接地的一端。
22.在一种可选实施例中，所述信号放大器的信号输出端设置有用于防反的二极管cr1，所述二极管cr1的正极连接于第二光电耦合器u2的4引脚与所述阻抗调整部的并联节点。
23.在一种可选实施例中，所述第一光电耦合器u1和所述第二光电耦合器u2的上升时间均为3微秒，所述第一光电耦合器u1和所述第二光电耦合器u2的下降时间均为4微秒。
24.综合上述技术方案可以得出，本技术的通过信号源为耐过压浪涌提供信号，再由信号放大器对信号进行放大，dc偏置源配合信号放大器将信号的波形进行放大，以模拟浪涌电压信号。
25.其中，信号放大器的核心在于两个光电耦合器，利用光电耦合器避免了采用晶体三极管的放大器所引入的深度负反馈导致饱和点很低、波形失真的弊端。两个光电耦合器通过串联的形式可以提高信号放大器的幅度饱和点，单个的光电耦合器的集电极-发射极电压为50vdc，两个光电耦合器串联可以达到100vdc高于标准要求最高幅度80vdc，从而避免幅度失真。第一信号放大器的1引脚与第二信号放大器的1引脚并联，第一信号放大器的2引脚与第二信号放大器的2引脚并联，保证两个光电耦合器的上升时间同步，从而避免时域失真。
26.电阻r1设置于信号放大器的信号输入端，用于将输入信号进行限流，保证光电耦合器输入侧的二极管不会因为过流而烧毁。
27.当光电耦合器的信号输入端施加信号后，其发光二极管导通，光线照射在输出侧晶体三极管的基极，形成基极电流，晶体三极管也由截止状态变为导通状态。导通时，可将dc偏置源电压直接施加在电阻r2和可调电阻rx1的两端，从而在第二光电耦合器的射极与地之间得到与输入信号相同的波形。
28.信号放大器的输出信号端设置有二极管cr1，二极管cr1防止当电源电压处于低电平时，被测器件的工作电源将光电耦合器内部的晶体三极管击穿。
29.阻抗调整部用于匹配被试件的阻抗，保证信号放大器的输出信号不出现失真。
30.通过控制dc偏置源的输出电流可以使被测器件处于空载状态，浪涌电流很小，不会损坏被测器件。
31.本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
32.本技术通过信号源、信号放大器和dc偏置源的灵活配合可输出不同参数的浪涌波形，有利于被测器件性能的调试和改进，通过dc偏置源可使被测器件处于空载状态，即使被测器件存在缺陷，也不会损坏被测器件的内部元器件的损坏，降低了测试成本。
附图说明
33.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。
34.在附图中：
35.图1为本技术一实施例提供的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路的电路示意图；
36.图2为本技术一实施例提供的信号放大器的电路示意图；
37.图3为本技术一实施例提供的信号放大器的输入信号与输出信号对比图；
38.图4为本技术一实施例提供的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路的电路原理示意图。
具体实施方式
39.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
40.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属
领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可以相应地改变。
41.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
42.实施例1
43.本实施例1提供一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，如图1所示，一种用于耐过压浪涌器件的测试电路包括：
44.信号源、信号放大器、dc偏置源，信号放大器的信号输入端与信号源连接，信号源发出的信号可以通过信号输入端进入到信号放大器中；信号放大器的输出端与被测器件连接，信号放大器输出的信号即为浪涌测试信号，可用于测试被测器件的浪涌抑制效果，浪涌测试信号从信号放大器的输出端传输至被测器件中；dc偏置源的正极与信号放大器的电源电压连接，dc偏置源的负极与信号放大器的接地端连接，dc偏置源用于给信号放大器提供偏置，使得波形获得足够高的幅度。
45.其中，信号源发出的脉冲信号的上升时间小于100毫秒。信号放大器中设置有用于放大信号的第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2，为了避免了共射放大电路负载能力差而导致被测器件的内部元器件损坏，同时提高了信号放大器的幅度饱和点从而提升了测试电路的负载能力，第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2串联。第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2采用上升时间为3微秒，下降时间为4微秒的光电耦合器，光电耦合器的上升时间和下降时间均小于100毫秒，可以保证在电路中的波形不会因为放大电路而失真。
46.在一种可选实施例中，第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2均采用相同结构的光电耦合器。如图2所示，该光电耦合器的内部分为输入侧和输出侧，输入侧包括光电耦合器的1引脚、2引脚和3引脚，输出侧包括光电耦合器的4引脚、5引脚和6引脚。光电耦合器的1引脚和2引脚之间设置有发光二极管，光电耦合器的4引脚、5引脚和6引脚之间设置有晶体三极管。其中，光电耦合器的1引脚连接发光二极管的正极，光电耦合器的2引脚连接发光二极管的负极。光电耦合器的5引脚和6引脚之间是晶体三极管的基极，当光电耦合器输入侧施加信号后，1引脚和2引脚之间的发光二极管导通，光线照射在输出侧的晶体三极管的基极，形成基极电流，三极管也由截止状态变为导通状态。在光电耦合器的4引脚和5引脚之间设置有二极管，4引脚连接二极管的正极，5引脚连接二极管的负极。
47.在一种可选实施例中，第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2串联，但第一光电耦合器u1的信号输入端和第二光电耦合器u2的信号输入端并联。其中，第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2的信号输入端为其上的1引脚和2引脚。第一光电耦合器u1的1引脚和第二光电耦合器u2的1引脚连接，第一光电耦合器u1的2引脚和第二光电耦合器u2的2引脚连接实现第一光电耦合器u1的信号输入端和第二光电耦合器u2的信号输入端并联，从而保
证两个光电耦合器的上升时间同步，防止时域失真。
48.信号放大器的信号输入端设置有用于限流的电阻r1，电阻r1连接于第一光电耦合器u1的1引脚和第二光电耦合器u2的1引脚的并联节点，电阻r1将输入信号进行限流，保证第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2的输入端的发光二极管不因过流而烧毁。
49.在一种可选实施例中，信号放大器还设置有用于调整阻抗的阻抗调整部，阻抗调整部的一端连接于用于信号放大的第二光电耦合器u2，阻抗调整部的另一端接地。其中，阻抗调整部包括电阻r2和可调电阻rx1，电阻r2的一端与第二光电耦合器u2的4引脚连接，电阻r2的另一端与可调电阻rx1的一端相连接，可调电阻rx1的另一端接地。dc偏置源的负极连接可调电阻rx1接地的一端。在晶体三极管导通时，可视为将偏置源电压直接施加在电阻r2和可调电阻rx1的两端，从而在第二光电耦合器u2的射极与地之间得到与输入信号相同的波形，如图3所示，通过阻抗调整部与dc偏置源的配合，使输出信号相较于输入信号减小了延迟提升了信号幅度。
50.信号放大器的信号输出端设置有用于防反的二极管cr1，二极管cr1的正极连接于第二光电耦合器u2的4引脚与阻抗调整部的并联节点，二极管cr1用于电压电源处于低电平时，防止被测器件的工作电源将光电耦合器内部的晶体三极管击穿。
51.本技术实施例的工作原理如下：
52.本技术一实施例中的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路通过信号源为耐过压浪涌提供信号，再由信号放大器对信号进行放大，dc偏置源配合信号放大器将信号的波形进行放大，以模拟浪涌电压信号，为被测器件提供测试信号。
53.其中，信号放大器的核心在于两个光电耦合器，利用光电耦合器避免了采用晶体三极管的放大器所引入的深度负反馈导致饱和点很低、波形失真的弊端。两个光电耦合器通过串联的形式可以提高信号放大器的幅度饱和点，单个的光电耦合器的集电极-发射极电压为50vdc，两个光电耦合器串联可以达到100vdc高于标准要求最高幅度80vdc，从而避免幅度失真。第一光电耦合器u1的1引脚与第二信号放大器的1引脚并联，第一光电耦合器u2的2引脚与第二信号放大器的2引脚并联，保证两个光电耦合器的上升时间同步，从而避免时域失真。
54.电阻r1设置于信号放大器的信号输入端，用于将输入信号进行限流，保证光电耦合器输入侧的二极管不会因为过流而烧毁。
55.当光电耦合器的信号输入端施加信号后，其发光二极管导通，光线照射在输出侧晶体三极管的基极，形成基极电流，晶体三极管也由截止状态变为导通状态。导通时，可将dc偏置源电压直接施加在电阻r2和可调电阻rx1的两端，从而在第二光电耦合器u2的射极与地之间得到与输入信号相同的波形。
56.信号放大器的输出信号端设置有二极管cr1，二极管cr1防止当电源电压处于低电平时，被测器件的工作电源将光电耦合器内部的晶体三极管击穿。
57.阻抗调整部用于匹配被试件的阻抗，保证信号放大器的输出信号不出现失真。
58.通过控制dc偏置源的输出电流可以使被测器件处于空载状态，浪涌电流很小，不会损坏被测器件。
59.如图4所示，信号源向信号放大器传输信号，此时的信号的幅度为5v，信号经过信号放大器进行放大并通过dc偏置源控制，其幅度上升为80v，满足浪涌测试电路的信号幅
度。将放大后的信号传送至被测器件进行浪涌抑制，采集被测器件之后的波形，通过示波器显示，得出被测器件的浪涌抑制效果。
60.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，包括：信号源；信号放大器，所述信号放大器的信号输入端与所述信号源连接，所述信号放大器的信号输出端与被测器件连接，所述信号放大器设置有用于放大信号的第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2，所述第一光电耦合器u1和第二光电耦合器u2串联；dc偏置源，所述dc偏置源的正极与所述信号放大器的电源电压接口连接，所述dc偏置源的负极与所述信号放大器的接地端连接。2.根据权利要求1所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述第一光电耦合器u1和所述第二光电耦合器u2的内部结构相同，在所述第一光电耦合器u1的内部分为输入侧和输出侧，所述输入侧包括第一光电耦合器u1的1引脚、2引脚和3引脚，所述输出侧包括所述第一光电耦合器u1的4引脚、5引脚和6引脚，所述输入侧与所述输出侧之间不相连。3.根据权利要求2所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述第一光电耦合器u1的1引脚和2引脚之间设置有发光二极管，所述发光二极管的正极连接所述第一光电耦合器u1的1引脚，所述发光二极管的负极连接所述第一光电耦合器u1的2引脚；所述第一光电耦合器u1的4引脚、5引脚和6引脚之间设置有晶体三极管，所述第一光电耦合器u1的5引脚和6引脚之间为所述晶体三极管的基极，所述第一光电耦合器u1的4引脚和所述第一光电耦合器u1的5引脚之间设置有二极管，所述第一光电耦合器u1的4引脚连接所述二极管的正极，所述第一光电耦合器u1的5引脚连接所述二极管的负极。4.根据权利要求3所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述第一光电耦合器u1的4引脚连接所述第二光电耦合器u2的5引脚，所述第一光电耦合器u1的1引脚连接所述第二光电耦合器u2的1引脚，所述第一光电耦合器u1的2引脚连接所述第二光电耦合器u2的2引脚。5.根据权利要求4所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述信号放大器的信号输入端设置有用于限流的电阻r1，所述电阻r1连接于所述第一光电耦合器u1的1引脚与所述第二光电耦合器u2的1引脚的并联节点。6.根据权利要求2所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述信号放大器还设置有用于调整阻抗的阻抗调整部，所述阻抗调整部的一端连接于所述第二光电耦合器u2的4引脚，所述阻抗调整部的另一端接地。7.根据权利要求6所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述阻抗调整部包括电阻r2和可调电阻rx1，所述可调电阻rx1的一端与所述电阻r2连接，所述可调电阻rx1的另一端接地。8.根据权利要求7所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述dc偏置源的负极连接于所述可调电阻rx1接地的一端。9.根据权利要求6所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述信号放大器的信号输出端设置有用于防反的二极管cr1，所述二极管cr1的正极连接于第二光电耦合器u2的4引脚与所述阻抗调整部的并联节点。10.根据权利要求1所述的一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，其特征在于，所述第一光电耦合器u1和所述第二光电耦合器u2的上升时间均为3微秒，所述第一光电耦合器u1
和所述第二光电耦合器u2的下降时间均为4微秒。

技术总结

本实用新型公开了一种用于耐过压浪涌器件的测试电路，包括信号源；信号放大器，信号放大器的信号输入端与信号源连接，信号放大器的信号输出端与被测器件连接，信号放大器设置有用于放大信号的第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2，第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2串联；DC偏置源，DC偏置源的正极与信号放大器的电源电压接口连接，DC偏置源的负极与信号放大器的接地端连接。本申请通过信号源、信号放大器和DC偏置源的灵活配合可输出不同参数的浪涌波形，有利于被测器件性能的调试和改进，通过DC偏置源可使被测器件处于空载状态，不会损坏被测器件的内部元器件的损坏，降低了测试成本。测试成本。测试成本。