[發(fā)明專利]一種基于DMA及可編程時(shí)基的帶紋波疊加的直流標(biāo)準(zhǔn)功率源

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011140784.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112181039A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑進(jìn);紀(jì)峰;盧樹(shù)峰;李珺;段梅梅;趙雙雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)中心;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/56
• 分類號(hào): G05F1/56
• 代理公司: 北京智繪未來(lái)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張浩

一種基于DMA及可編程時(shí)基的帶紋波疊加的直流標(biāo)準(zhǔn)功率源，工控器把帶紋波的直流波形通過(guò)以太網(wǎng)接口以及DSP下載到波形隨機(jī)存取存儲(chǔ)器上，工控器上的帶紋波的直流波形可以由MATLAB工具計(jì)算產(chǎn)生或軟件擬合產(chǎn)生，工控器把波形下載到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的速率由以太網(wǎng)的速率和DSP的速度決定，當(dāng)工控器把波形全部下載到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器后，DSP啟動(dòng)第一DMA控制器、第二DMA控制器，DA把隨機(jī)存取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的波形直流轉(zhuǎn)為小模擬量信號(hào)，小模擬量信號(hào)VIN1通過(guò)電壓功放輸出帶紋波的直流電壓信號(hào)，小模擬量信號(hào)VIN2通過(guò)電流功放輸出帶紋波的直流電流信號(hào)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)低頻紋波到高頻紋波的高準(zhǔn)確度輸出，且可實(shí)現(xiàn)雙極性輸出，可以廣泛應(yīng)用于低速模擬信號(hào)的仿真。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電測(cè)儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于DMA及可編程時(shí)基的帶紋波疊加的直流標(biāo)準(zhǔn)功率源。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展及電力電子技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用，包括直流配電網(wǎng)、高壓直流輸電、電動(dòng)汽車(chē)直流充電樁、光伏逆變直流輸出等直流電的應(yīng)用數(shù)量越來(lái)越多，一般工業(yè)應(yīng)用的直流電中多少會(huì)疊加一些交流成分，對(duì)直流配電網(wǎng)、高壓直流輸電、電動(dòng)汽車(chē)充電樁直流輸出等通過(guò)交流電壓變換、整流濾波后得來(lái)的直流電會(huì)疊加和工頻倍率相關(guān)的紋波，對(duì)不同的脈動(dòng)整流的紋波頻率會(huì)不一樣，一般6和12脈動(dòng)較為常見(jiàn)，也有一些48脈動(dòng)的整理設(shè)備，對(duì)這些設(shè)備的監(jiān)測(cè)設(shè)備的直流電能表、直流監(jiān)測(cè)終端以及其他的直流測(cè)試儀器儀表，需要對(duì)帶直流紋波輸出的電氣特性及準(zhǔn)確度進(jìn)行檢測(cè)。

本發(fā)明針對(duì)新能源直流電疊加的高頻、低頻信號(hào)均可以提供準(zhǔn)確的仿真信號(hào)輸出，為直流電能表、直流繼電保護(hù)設(shè)備、光伏逆變輸出監(jiān)測(cè)儀表以及其他各種直流監(jiān)視儀器儀表提供可任意設(shè)定紋波輸出的準(zhǔn)確度為0.05級(jí)的直流電壓源、直流電流源，以及電壓源和電流源組成的功率源。

現(xiàn)有技術(shù)(陳水明；姜文輝；冷學(xué)道；張佳學(xué)；吳云佳.直流電能表的直流電壓與紋波電壓合成裝置[P].中國(guó)專利:CN 108983141 A,2018-05-07)提出了一種合成交直流串聯(lián)合成電壓源，該發(fā)明專利的核心在于直流電壓和交流電壓內(nèi)置在一臺(tái)設(shè)備里面，通過(guò)串聯(lián)進(jìn)行合成電壓輸出，而電流沒(méi)有相應(yīng)的裝置，電流假如通過(guò)并聯(lián)疊加，會(huì)互為負(fù)載，造成電路異常。

目前交直流功率源可以產(chǎn)生固定頻率(50Hz)再疊加直流信號(hào)的模擬紋波輸出，但是頻率范圍大大受到限制，一般紋波模擬為50Hz或50Hz的幾倍。

現(xiàn)有技術(shù)(陳水明；姜文輝；冷學(xué)道；張佳學(xué)；吳云佳.直流電能表的直流電壓與紋波電壓合成裝置[P].中國(guó)專利:CN 108983141 A,2018-05-07)本質(zhì)上就是交流電壓源和直流電壓源的串聯(lián)，該電壓源無(wú)法實(shí)現(xiàn)低頻到高頻的連續(xù)任意輸出，同時(shí)沒(méi)有對(duì)直流帶紋波輸出電流源方案，目前市場(chǎng)的交直電源都無(wú)法實(shí)現(xiàn)任意設(shè)定紋波頻率(0.001Hz～20kHz)的直流源輸出，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電壓或電流源的雙極性輸出。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供了一種基于DMA及可編程時(shí)基的帶紋波疊加的直流標(biāo)準(zhǔn)功率源，把波形的計(jì)算和以及擬合轉(zhuǎn)移到工控器，有效利用Matlab仿真數(shù)據(jù)或錄波數(shù)據(jù)或其他的仿真的數(shù)據(jù)，需要DA轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)DMA的硬件自動(dòng)控制，確保DA輸出時(shí)序的穩(wěn)定性，保證DA模擬輸出的信號(hào)的高保真，并且可以實(shí)現(xiàn)各種高低頻紋波信號(hào)的模擬和仿真，可以模擬直流PLC輸出，以及其他高頻紋波的輸出。

本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種基于DMA及可編程時(shí)基的帶紋波疊加的直流標(biāo)準(zhǔn)功率源，包括DSP1、以太網(wǎng)接口2、波形隨機(jī)存取存儲(chǔ)器3、工控器4、定時(shí)器5、第一DMA控制器6A、第二DMA控制器6B、第一同步串行通信接口7A、第二同步串行通信接口7B、第一DA轉(zhuǎn)換器8A、第二DA轉(zhuǎn)換器8B、晶體9、電壓功放10、電流功放11，

工控器4把帶紋波的直流波形通過(guò)以太網(wǎng)接口2以及DSP1下載到波形隨機(jī)存取存儲(chǔ)器3上；