[實用新型]電子式交流瞬時電流源控制回路的校正電路

有效

• 申請號: 201220734387.X
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN203012569U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 張旭;秦勇;張雙林;劉賀祥;張宏宇;劉昆鵬;肖承林;楊麗杰;王玉山
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

技術領域

本實用新型涉及一種閉環控制回路的校正環節，具體的說是一種相位、幅值補償電路。

背景技術

目前，低壓電器行業使用電流源對產品進行瞬時動作性能檢測時，即要求電流源有快速的響應時間，又要求電流源有較好的精度及較寬的負載適應范圍。而相對來講交流電流源設備中的升流變壓器是一個大時間常數的環節，同時電流源負載因被測產品的個體差異而存在很大的隨機性，而對于電流源的控制來說，負載是整個環路的一部分，負載變化，整個環路的特性也隨著變化。這使得電流源對精度，響應時間，負載范圍這三個指標通常不能很好的同時滿足。

隨著SPWM技術的成熟和各種大功率高速電子開關器件的普及，電流源的快速響應得以實現。而在設計控制環路時引入一定的補償方案，也可以大大提升電流源的穩定性和負載范圍。

實用新型內容

針對現有電流源設備存在的響應慢，受負載變動影響大的不足之處，本實用新型針對雙電流環控制環路加入一處校正電路，可以提高電流源的帶負載范圍，同時保證環路穩定，又不影響電流源的響應速度和精度。

本實用新型的以下技術方案如下：電子式交流瞬時電流源控制回路的校正電路，電子式交流瞬時電流源控制回路包括順序連接的外環PID調節電路、內環PID調節電路、逆變電路和變流器，逆變電路的輸出端還與內環PID調節電路的輸入端連接，變流器的輸出端還與外環PID調節電路的輸入端連接，其特征在于：外環PID調節電路與內環PID調節電路之間還連有校正電路。

校正電路包括運算放大器、電阻和電容；運算放大器的反相輸入端通過電阻R1、電容C1與外環PID調節電路的輸出端連接，正向輸入端通過電阻R3接地；運算放大器的反相輸入端和輸出端之間連有由電阻R2和電容C2構成的并聯電路，運算放大器的輸出端與內環PID調節電路的輸入端連接。

本實用新型具有以下有益效果和優點：

1.本實用新型的電路簡單，易于調試。

2.本實用新型使用常用器件搭建，實現容易。

3.本實用新型作用后，對原回路的精度和響應時間影響很小。

4.本實用新型有益于防止雙電流閉環電路結構的自激震蕩。

5.本實用新型使原控制回路既保留了穩定性好，精度高的特性，又拓寬了電源的帶負載的范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的電子式交流瞬時電流源控制回路結構示意圖；

圖2為本實用新型的電路原理圖；

圖3為本實用新型電路的幅頻特性圖；

圖4為本實用新型電路的相頻特性圖；

圖5為實施例的電子式交流瞬時電流源控制回路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做詳細闡述：

如圖1所示，電子式交流瞬時電流源控制回路包括順序連接的外環PID調節電路1、內環PID調節電路3、逆變電路4和變流器5，逆變電路4的輸出端還與內環PID調節電路3的輸入端連接，變流器5的輸出端還與外環PID調節電路1的輸入端連接。其中，外環PID調節電路1與內環PID調節電路3之間還連有校正電路2。

本實用新型所采用的校正補償電路分為3部分功能：

1.采用較大電容隔離誤差信號中的直流分量，由于器件受供電，溫度等環境因素影響，誤差信號必然會產生零點位移，所以此環節十分必要，同時信號通過電容后相位會有一定的超前。

2.加入有源低通濾波電路，濾除高頻干擾。

3.加入相位補償電路，以確保相移在要求范圍內。

在實際應用中，本實用新型設計的電路是將以上3部分功能巧妙的合為一體。

圖2是一個反相輸入的低通濾波電路，前端的輸入電容相當于一個高通電路，綜合起來此電路可作為一個帶通電路，主要可減小高頻信號對后端的作用。同時這種有源濾波電路還具有相位調整和比例放大作用：主要改變“C1”和“C2”的值，可使通過的50Hz信號相位超前、滯后或不變；改變“R1”和“R2”的值可改變電路的放大倍數。

需要說明的是，圖2中的各個器件的參數是綜合作用的，每個參數的改變都會改變電路的相位和放大倍數。圖2中的“R2”和“C2”還共同決定電路的上限截至頻率。

根據實際情況通過綜合考慮并計算，可確定圖2電路中各器件的參數值，最后分析出本校正電路的幅頻特性和相頻特性如圖3和圖4所示。