[實用新型]一種交流電源

有效

• 申請號: 201220389246.9
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN202713167U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 高增雪;趙宏;邱忠義;鄒鳳欣;由菁菁
• 申請（專利權）人: 北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: H02M5/42
• 分類號: H02M5/42;H02M1/12;H01F30/06
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本實用新型屬于電磁一體化的測量技術領域，具體涉及一種交流電源。

背景技術

在交流應用場合，大多數負載需要正弦波電源，隨著電力電子技術和功率半導體器件的迅速發展，使高頻正弦波輸出的電源能夠實現。高頻正弦波電源在機械、輕工、節能、環保、醫療等方面有著廣泛的應用，其中高精度高頻正弦波電源對工業測量用的傳感器尤為重要，可廣泛應用于電磁壓力傳感器、電感傳感器、電容傳感器等，不僅能提高測量精度，而且能改善測量系統的性能和體積。

為了保證測量精度，工業測量傳感器對正弦波電源的要求很高，一般要達到電壓輸出精度為5‰，正弦波失真度小于0.1%，頻率最高達幾百KHz的標準。現在廣泛使用的正弦波脈沖調制（SPWM）技術，使正弦波電源超著大容量、高效率、高性能、模塊化的方向發展。但隨著對正弦波電源高頻率和高精度的要求，正弦波脈沖調制（SPWM）技術就難以實現。因為隨著頻率和精度的要求越來越高，正弦波脈沖調制（SPWM）技術的載波比也就越大，但過大的載波比意味著極高的開關頻率，在高頻率應用場合會帶來很大的開關損耗，甚至沒有器件可供選擇。這就給工業測量傳感器的實際應用帶來了很大的困擾，在很大程度上限制了工業測量傳感器的發展。

發明內容

本實用新型的目的在于解決上述技術問題，提供了一種應用于工業測量電磁傳感器的交流電源。通過采用數字頻率合成（DDS）技術，經過兩次濾波、功率放大、兩路電壓反饋，從而保證電壓輸出精度和正弦波失真度，滿足工業測量傳感器的要求。

一種交流電源，包括供電電源、控制系統、DDS電路、一次濾波電路、電壓放大電路、功率放大電路、二次濾波電路、隔離變壓器、取樣變壓器、電壓調理電路、輸入輸出設備、信號采集電路；

供電電源為控制系統、DDS電路、一次濾波電路、電壓放大電路、功率放大電路、二次濾波電路、電壓調理電路、輸入輸出設備、信號采集電路提供電源；用戶通過輸入輸出設備設定正弦波，輸入輸出設備還顯示本實用新型的正弦波交流電源輸出電壓的信息，輸入輸出設備將用戶設定的正弦波信息輸出至控制系統；控制系統根據用戶設定的正弦波信息，向信號發生器DDS電路發送正弦波輸出指令，信號發生器DDS電路根據指令輸出用戶要求的正弦波信號，輸出至一次濾波電路；

一次濾波電路對正弦波信號進行濾波，濾波后的正弦波信號輸出至電壓放大電路；電壓放大電路對正弦波信號進行電壓放大，放大后的正弦波信號輸入至功率放大電路，功率放大電路對正弦波信號進行電流放大，經過電壓放大和電流放大的正弦波信號輸出至二次濾波電路；其中，在電壓放大電路中，調理電路將正弦波反饋信號輸入至電壓放大電路，正弦波信號和正弦波反饋信號同時連接至電壓放大電路的同相輸入端，實現反饋；

二次濾波電路對經電壓電流放大的正弦波信號進行二次濾波，二次濾波后的正弦波信號輸出至隔離變壓器；隔離變壓器的初級線圈連接二次濾波電路，第一次級線圈連接負載和取樣變壓器的初級線圈；取樣變壓器中次級線圈的同名端連接至電壓調理電路中放大器的反相輸入端，而次級線圈的異名端連接至電壓調理電路中放大器的同相輸入端，取樣變壓器采集的信號經過電壓調理電路得到反相的正弦波反饋信號；該正弦波信號反饋到電壓放大電路；

信號采集電路采集功率放大電路輸出的電壓，將得到的電壓采樣信號經A/D采樣電路送到控制系統，控制系統經過增量式PID算法計算出控制量，根據控制量，控制系統輸出PWM信號，經濾波電路得到直流信號，送給DDS發生器，實現調幅；

所述的輸入輸出設備包括按鍵和液晶顯示屏，用戶可以通過按鍵設定正弦波的頻率、相位信息，液晶顯示屏顯示本發明的正弦波交流電源輸出電壓的輸出頻率、相位和幅值；

本實用新型的優點在于：

（1）本實用新型的一種交流電源，可以滿足工業測量傳感器所要求的輸出電壓精度高、正弦波失真度小，頻率能夠達到幾百KHz的要求；

（2）本實用新型的一種交流電源，可以方便靈活地改變輸出頻率，滿足不同的需求；

（3）本實用新型的電路設計簡單，制造成本低，適合大規模推廣使用。

附圖說明

圖1本實用新型提供的一種交流電源原理框圖；

圖2本實用新型提供的一種交流電源硬件反饋電路圖；

圖中：

1??供電電源???????????2??控制系統?????????3???DDS電路

4??一次濾波電路???????5??電壓放大電路?????6???功率放大電路