[發(fā)明專利]一種寬頻升流器電源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410060491.9
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103812354A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 臧濤成;樊斌;程新利;周洪;劉曉莊;朱愛敏
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州科技學(xué)院
• 主分類號: H02M5/40
• 分類號: H02M5/40;H02M5/458;G01R1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化控制及高壓測試設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種寬頻升流器電源。

背景技術(shù)

電磁式電流互感器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，長年運行在電網(wǎng)中，電源諧波對電磁式電流互感器危害極大，諧波電流使電流互感器的銅耗增加，加速其老化或損壞，會嚴重影響設(shè)備的正常運行，甚至?xí)l(fā)生十分危險的爆炸現(xiàn)象。如果能夠?qū)﹄姶攀诫娏骰ジ衅魇┘硬煌l率的電流，分析電流互感器在不同頻率下的誤差特性，進而分析諧波對電流互感器的危害，并加以預(yù)防，則可避免造成更嚴重的后果。

升流器也叫大電流發(fā)生器，在電力系統(tǒng)中，技術(shù)人員往往采用升流器來檢驗電流互感器，即將升流器接入工作電源，通過調(diào)整調(diào)壓器輸出電壓以獲得試驗所需的大電流。由于受技術(shù)限制，升流器輸出電流往往不夠穩(wěn)定，且輸出頻率范圍較窄，往往達不到較好的檢驗效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可提供寬頻輸入信號且能夠調(diào)節(jié)并穩(wěn)定升流器輸出電流的升流器電源。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種寬頻升流器電源，它包括用于將交流AC電壓輸入信號轉(zhuǎn)換為直流電壓輸出的整流濾波模塊、與所述的整流濾波模塊輸出端相電連接用于將直流電壓信號轉(zhuǎn)換為設(shè)定頻率交流信號的逆變?yōu)V波模塊，所述的逆變?yōu)V波器模塊輸出端與升流器相電連接，所述的升流器與待測電流互感器相電連接，它還包括用于核心控制的單片機、與所述的單片機輸出端相電連接的D/A轉(zhuǎn)換模塊、與所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出端相電連接用于調(diào)制寬頻大電流輸出的脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊、反饋連接在所述的單片機與升流器輸入端之間用于采集升流器輸入電壓的電壓取樣電路、反饋連接在所述的單片機與升流器輸出端之間用于采集升流器輸出電流的電流取樣電路，所述的脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊輸出端與所述的逆變?yōu)V波器模塊輸入端相電連接。

優(yōu)化地，所述的脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊為SPWM調(diào)制，其主要由三角波發(fā)生電路、正弦調(diào)制波發(fā)生電路以及比較器組成。

優(yōu)化地，所述的D/A轉(zhuǎn)換模塊包括用于共同調(diào)節(jié)和控制脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊輸出波形脈寬和頻率的DDS電路和D/A電路。

優(yōu)化地，所述的逆變?yōu)V波模塊為IGBT驅(qū)動逆變?yōu)V波模塊。

優(yōu)化地，它還包括用于電壓、電流顯示的液晶顯示器。

優(yōu)化地，所述的單片機基于PID算法實現(xiàn)所述的升流器升流、穩(wěn)流的控制。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用單片機，并基于脈寬調(diào)制穩(wěn)壓控制，一方面調(diào)節(jié)升流器的輸出電流，達到升流的效果，另一方面通過將升流器的輸入電壓反饋及升流器輸出電流反饋，實現(xiàn)穩(wěn)流的目的。其比傳統(tǒng)的升流器工作效率高，輸出電流穩(wěn)定，測量精度高，頻率范圍寬，重復(fù)性好。本發(fā)明升流電源能直接輸出30Hz～2500Hz、0～150V的正弦波電壓，除了用于電流互感器的諧波測試試驗外，還能在用于其它需要使用變頻調(diào)壓電源的試驗場合使用。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明升流器電源原理框圖；

附圖2為脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊原理框圖；

附圖3為基于PID算法升流、穩(wěn)流流程圖；

其中：1、整流濾波模塊；2、逆變?yōu)V波模塊；3、升流器；4、被測樣品；5、單片機；6、D/A轉(zhuǎn)換模塊；7、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊；8、電壓取樣電路；9、電流取樣電路；10、顯示器。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細的介紹：

如圖1所示的升流器電源，其包括整流濾波模塊1、逆變?yōu)V波模塊2、單片機5、D/A轉(zhuǎn)換模塊6、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊7、電壓取樣電路8、電流取樣電路9，其中，整流濾波模塊1輸入端與AC交流電相連接，其輸出端與逆變?yōu)V波模塊2相電連接，逆變?yōu)V波模塊2的輸出端與升流器3相連接，當需要對被測樣品4即電流互感器進行檢驗師，將升流器3輸出端與被測樣品4相接。單片機5、D/A轉(zhuǎn)換模塊6、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊7輸出端依次相電連接，且脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊7輸出端與逆變?yōu)V波模塊2輸入端相連接，從而，單片機5、D/A轉(zhuǎn)換模塊6、脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊7、逆變?yōu)V波模塊2、升流器3以及被測樣品4形成主控制電路。電壓取樣電路8反饋連接在單片機5與升流器3輸入端之間，電流取樣電路9反饋連接在單片機5與升流器3輸出端之間。

本實施例中，逆變?yōu)V波模塊2采用IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)驅(qū)動，脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路模塊7采用SPWM調(diào)制技術(shù)。具體工作原理為：