[發明專利]三相寬頻電流發生器

有效

• 申請號: 201410621610.3
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104360304A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 朱亮;馬建;趙震宇;陳克緒;王瓊;鄧高峰;祝婧;趙燕;郭永坤;熊凌飛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種三相寬頻電流發生器，其特征在于，包括；

信號源，用于將標準的基波波形存儲在ROM中，合成的諧波波形存放在RAM中，以鎖相倍頻對信號頻率輸出逐一尋址RAM，再送到D/A轉換器中以產生所需的具體波形；

D/A轉換器，用于將數字信號轉換成模擬信號，輸出額定電壓值為1V的電壓波形；

第一功率放大器，用于將D/A轉換器輸出的1V電壓波形進行放大，產生電流輸出I1；

電流比變換器，用于將第一功率放大器輸出電流I1進行多級放大，輸出反饋電流I2，并實現電流和電壓的深度負反饋，以及，反饋電阻RS。

2.根據權利要求1所述的三相寬頻電流發生器，其特征在于，所述電流比變換器由電流互感器、第二功率放大器A2、第三功率放大器A3、第四功率放大器A4、接地電阻RL、電阻R2、電阻R3及電阻R4組成；電流互感器由一次繞組W1、二次繞組W2、二次繞組WD1、二次繞組WD2、二次繞組WD3及鐵芯T組成；一次繞組W1的一端通過開關K連接第一功率放大器A4的輸出端；另一端通過RL接地；二次繞組W2的一端連接電阻RS，另一端連接第四功率放大器的輸出端；二次繞組WD2的一端連接第二功率放大器的同相輸入端，另一端與第二功率放大器的反相輸入端共同接地；二次繞組WD3的一端連接第三功率放大器的同相輸入端，另一端接地；第二功率放大器的輸出端通過電阻R2連接第四功率放大器的同相輸入端；第三功率放大器的輸出端通過電阻R3連接第四功率放大器的同相輸入端；第四功率放大器的同相輸入端與輸出端之間并聯電阻R4；所有功率放大器反向輸入端接地。

3.根據權利要求1所述的三相寬頻電流發生器，其特征在于，所述發生器的信號源連接D/A轉換器的輸入端，D/A轉換器的輸出端連接第一功率放大器的同相輸入端，第一功率放大器的反相輸入端和地之間接入一個阻值為10Ω的負反饋電阻RS；第一功率放大器的輸出端連接電流比變換器，通過開關K和電流互感器的一次繞組W1相應抽頭連接。

4.根據權利要求1所述的三相寬頻電流發生器，其特征在于，所述反饋電流I2經過電流互感器的二次繞組W2連接到第一功率放大器A1的反相輸入端；由于電流I2經過阻值為10Ω的負反饋電阻Rs，使得Rs上的電壓和第一功率放大器A1的同相輸入端電壓相等，可實現電壓深度負反饋；同時保持電流I2和電流I1的比值與電流互感器T一次繞組W1和二次繞組W2的匝數比相等，能保證鐵芯T能在一次繞組W1有交、直流輸入時都能保持接近于零的磁通，實現電流的深度負反饋。

5.根據權利要求1所述的三相寬頻電流發生器，其特征在于，所述電路互感器中的鐵芯T是由鈹莫合金繞制。

6.根據權利要求2所述的三相寬頻電流發生器，其特征在于，所述一次繞組W1有1A和5A兩個抽頭；當需要輸出1A的電流時，開關K和電流互感器一次繞組W1中1A抽頭相接；當需要輸出5A的電流時，開關K和電流互感器一次繞組W1中5A抽頭相接。

7.根據權利要求2所述的三相寬頻電流發生器，其特征在于，所述二次繞組WD1和二次繞組WD2中的磁動勢分別作為功率放大器A3和功率放大器A4的同相輸入端的輸入信號，而功率放大器A2和功率放大器A3的反相輸入端直接接地；功率放大器A2輸出端和電阻R2串聯，功率放大器A3輸出端和電阻R3串聯，二者形成一個減法器，其輸出作為功率放大器A4的同相輸入端的輸入信號，功率放大器A4的反相輸入端同樣接地，功率放大器A4的輸出端和同相輸入端之間接入一個電阻R4，形成負反饋，最終在功率放大器A4的輸出端得到一個值為0.1A的輸出電流I2。

8.根據權利要求2所述的三相寬頻電流發生器，其特征在于，所述電流比變換器通過電壓和電流的雙重深度負反饋，使得該電流發生器達到了很高的線性度，最終在直流、交流直至音頻范圍內，將數字編程得到的數字信號經D/A轉換器變換得到的模擬電壓，做跨導功率放大，最終輸出由編程確定的電流。