[實用新型]輸出周期可控的交流電源控制裝置

有效

• 申請號: 200820204297.3
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN201298812Y
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 龍梓鋒;劉群興;吳洵穎
• 申請（專利權）人: 信息產業部電子第五研究所
• 主分類號: H02M5/257
• 分類號: H02M5/257;H02M1/06
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所
• 代理人: 陳雅平

技術領域

本實用新型涉及一種采用數字化精準周期計數方式的交流電源控制裝置。

背景技術

由于外部電網遭受雷擊、電壓感應等干擾，以及電子電器產品本身發生故障等方面的原因，電子電器產品可能會承受瞬時大電流，從而損壞電子電器產品甚至帶來安全隱患。因此，有不少產品技術標準規定需要對產品進行瞬時大電流過載試驗。其“瞬時”的定義是N個交流電源輸出周期(N＝1，2，3等)，對于50Hz市電，交流電源的周期為20ms。

“過載”是額定電流的N倍(N＝1，1.2，1.5，2等)。由于并無現成儀器可供采購，我們研制了輸出周期數可控的交流電源控制裝置。

市電電源的特點是連續輸出，其輸出周期數無法定量控制，也無法精準形成完整的波形，即其通斷瞬間的相位是隨機的。

裝置研發的技術難點在于非常短時間(例如，1個周期為20ms，2個周期為40ms)的交流電源周期應準確輸出。

傳統的采用計時方式來進行晶閘管通斷控制進而實現輸出時間控制，可能由于市電周期的波動或計時誤差而帶來誤差，晶閘管的過零關斷特性導致最大誤差可達半個周期。當計時到T(例如20ms)時，電路發出晶閘管關斷信號，但此時電源波形不是處于0°相位，因此需要等到波形再次歸于0°相位才能實際關斷電源。這種情況的發生主要是由于T計時不準確或者電源頻率(或周期)本身波動而產生△T的時延。由于△T的時延而導致交流電源輸出多了半個周期。從而導致產品試驗條件超出標準要求，不能準確作出試驗結論。

實用新型內容

針對以上的不足，本實用新型提出了一種輸出周期可控的交流電源控制裝置。傳統的計時控制方式采用的是模擬計時控制，而該控制裝置采用的是數字化精準周期計數控制。

輸出周期可控的交流電源控制裝置包括交流電源輸入端、雙向晶閘管、過零觸發電路、2個隔離整流整形電路、預置電路、顯示/計數電路、單片機和可控輸出端。交流電源輸入端用于外部交流電的接入；雙向晶閘管用于控制可控輸出端電流的輸出；過零觸發電路根據預置電路設置的標準要求，通過單片機控制其本身，用于控制雙向晶閘管的導通和關斷狀態；2個隔離整流整形電路一個用于對輸入端的輸入電流進行整形，一個用于對可控輸出端的輸出電流進行整形，形成與單片機匹配的脈沖數字電平信號，作為外中斷信號輸入到單片機。預置電路用于輸入對整個控制電路的標準要求；顯示/計數電路用于顯示和統計已輸出電源的周期數；單片機用于控制整個控制裝置，并且通過外部中斷信號計數，通過預置電路輸入的標準要求的周期數數據進行比較運算，根據運算結果來確定何時打開或關閉過零觸發電路；可控輸出端用于電流輸出。

所述單片機用型號為AT89C2051單片機。

該控制裝置內部電路首先通過隔離整流整形電路對交流電源進行隔離、整流和整形，把交流信號轉換成與單片機匹配的脈沖數字電平信號，然后作為外中斷信號輸入到單片機，交流電源每個半波都使單片機產生一次中斷，中斷程序通過顯示/計數電路計數，和通過預置電路輸入的標準要求輸出的周期數數據進行比較運算，根據運算結果來確定何時打開或關閉過零觸發電路，使雙向晶閘管導通或關斷來實現輸出的控制。

輸出周期數可控的交流電源控制裝置，可設置正弦交流電源周期輸出個數，從而實現被測樣品瞬間超大負荷過載試驗，模擬、評估被測樣品承受瞬間超大負荷過載電流或電壓的能力。由于可以輸出精準的正弦交流電源周期個數，避免由于正弦交流電源周期個數輸出誤差而對電子電器產品施加過應力，從而對產品承受瞬間超大負荷過載能力造成誤判。

附圖說明

圖1為輸出周期數可控的交流電源控制裝置電路原理圖；

圖2為輸出周期數可控的交流電源控制裝置控制原理圖；

圖3為該控制裝置實際應用示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步闡述。

如圖1所示，輸出周期可控的交流電源控制裝置包括交流電源輸入端(1)、雙向晶閘管(2)、過零觸發電路(3)、隔離整流整形電路(4)/(5)、預置電路(6)、顯示/計數電路(7)、單片機(8)和可控輸出端(9)。