





可编程交流电源功能特色
1、可调初始/结束相位角
可编程交流电源可设定输出电压初始相位角与结束相位角,常规应用是将初始相位设置为90°,验证电子设备开机启动峰值电流和浪涌电流。
2、AC、DC、AC DC输出模式
可编程交流电源不仅可单独输出交流电(AC)或直流电(DC),而且能输出混合交直流电(AC DC),适合于交/直伺服电源、工频变压器偏置、纹波注入等相关测试。
3、可调电源升降斜率
可编程交流电源具备可调输出电压的升降斜率,同时具备高电流波峰因数(允许输出更高的峰值电流),适用于电机、压缩机、整流器等非线性设备相关测试。
整流滤波电路:交流电压
整流滤波电路:
交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
输入滤波电路:
C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行***,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、***为安规电容,L2、L3为差模电感。R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。
系统工作原理与硬件实现
基于DAC波形拟合输出的可编程交流电源系统主要由主控芯片STM32F103ZET6、滤波、功率放大、变压器、显示、按键灯模块构成。系统原理框图如图1所示,CPU2根据输出要求,通过按键、显示环节设置好输出参数,由SPI串行总线将数据传至CPU1,并用其内置12 bit DAC拟合出对应的波形并输出。由于DAC拟合出的波形为阶梯波,需对拟合出的波形进行滤波处理,先低通滤波后串电容进行交流耦合来提高波形质量。电学是一门不断发展的复杂学问,这样简单陈述显然是无法详细说明每一种情况的,共勉。之后再对滤波后的波形进行功率放大处理,其中功放环节的增益为20 dB,可以对波形幅值进行适当放大。功率放大后的波形,按需选择相应的电压型或者电流型变压器接入即可得到所需的输出。在设定好幅值、频率、相位等参数并使之输出期间,CPU2对终输出的信号进行采集并计算,应用PID算法调节误差,使输出快速且稳定地响应至设定值,同时通过LCD液晶屏显示各输出参数。

如今电子产品应用***化,适应不同地区的各种类型电网,即不仅能在正常电网环境下正常运行,而且能在非正常的非理想的电网环境下正常运行。因此电子产品研发、认证测试、品质验证等阶段均需能够模拟多种类型正常的或异常的交流电波形的可编程交流电源,即可编程交流电源具备强大的波形生成功能,轻松地产生复杂的瞬态波形,模拟输出正常的交流电,也能模拟电力线路干扰或电网失真等异常交流电,并且支持电气参数量测。目前可编程交流电源型号较多,选择合适可编程交流电源,通常按照以下顺序考量。在某些情况下,所使用的交流电源可能不能够提供负载所需的全部浪涌电流。例如致远电子PWR系列可编程交流电源具备高波峰因子设备,波峰因子为3,输出峰值电流是额定输出电流的3倍。如果测试不是必须在这么高浪涌电流的条件下进行测试,交流电源可以使用输出电压钳位来限制输出电流进行测试。但是需要注意的是类似整流器电源类型的负载,交流电源使用输出电压钳位来限制输出电流将会导致被测设备的启动时间更长;如果交流电源处于输出限流状态时不能够提供适当水平的电压和电流,将会导致被测设备无法正常启动或完全关闭。因此当浪涌电流是必备的测试条件时,那么必须选择一个能够提供全峰值浪涌电流的交流电源,这样交流电源就不会存在输出电流限制。
