程控三相精密线性功率源的设计

《程控三相精密线性功率源的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、程控三相精密线性功率源的设计

2、第1摘要：针对某些领域对三相程控高精度电源的需求，提出了一种三相功率源的设计方法。该方法主要利用单片EPROM实现三相稳定信号源的产生，采用同步跟随电源技术进行线性功率放大，采用功率合成技术实现大功率输出。测试结果表明该功率源波形失真小，输出稳定度高，可靠性好，已应用于某军用测试设备中。关键词：三相功率源；程控；线性功放DesignofProgrammableThree-phasePreciseLinearPoentofthethree-phaseprogrammablehighprecisepoefields,aneethodofdesig

3、nforthethree-phasepoethodusesanEPROMtoacplishthegenerationofthethree-phasestablesignalsource,adoptsthetechnologyofsynchronousfolloplificationofthesignal,usesthetechnologyofpoentsandtestsshoallharmonicdistortion,theoutputhashighstabilityandhighreliability.Inaddition,thepoilitarytestequipme

4、nt.Keymable;Linearpoplification1引言当前在仪表、医疗、自动测试行业广泛要求高精度的三相电源。目前交流稳压调压方式大致可以分为三种：一是机械调压稳压式；二是脉宽调制（P）逆变稳压方式；三是线性放大逆变方式。这三种工作方式各有优缺点：机械调压稳压式反应速度慢，且只能输出与市电频率一致的电压；脉宽调制（P）逆变稳压方式输出功率范围宽、效率高、输出电压中高频噪声和波形失真较大，不易实现三相电源的相位控制；线性放大逆变方式容易实现输出交流的高精度、高稳定度、反应速度快、但电源效率较低，实现大范围内电源调整需要输出电压分档。本文充分考虑了某些行业对程控

5、、高精度、三相电源的要求及对功率输出相对要求较低的情况，采用了线性放大逆变方式。其主要特点是：采用新型功放模块主振放大式电路，电路全集成化、体积小、稳定性好、可靠性高，输出的交流电压、电流、频率均可程控或手控，并具有过载保护功能。2主要性能指标其主要性能指标如下：——输出电压0～380V；——输出电流0～2A；——输出功率≥3×80在地址计数器的控制下，前三个时钟依次输出A相区的第一个数据、B相区的第一个数据、C相区的第一个数据，并分别在三路D/A的第一级缓冲器中锁存，当第四个时钟到来时将三路D/A第一级缓冲器中的数据同时存到第二级缓冲器中完成数模转换，经运算放大器同时输

6、出三相信号的各一点。再经过四个时钟产生第二点，以此类推，4×7200个时钟到来后完成了一个周期的三路正弦波信号的产生过程，同时最后一个时钟在波形数据存储器的D区输出作用下产生清零信号将计数器清零，准备产生下一个周期三相正弦波。4.3线性功率放大乙类线性功率放大稳压方式及功率合成：由于采用线性放大交流稳压方式的最大难题是如何降低放大模块上的功耗。为了减小失真，目前一般采用乙类功放，其各指标计算公式如下：1）输出功率PoPo=(1/2)·(Uom2/Rl)式中：Uom——输出电压峰值；Rl——负载电阻。2）管耗PcPc=（2/Rl）(Ec·Uom/π－Uom2/4)=Po〔(

7、4/π)·Ec/Uom－1〕式中：Ec——电源电压。3）效率ηη=(π/4)·Uom/Ec显见，如果Ec恒定，为了获得相同的输出功率，输出电压幅度减小，管耗增大，特别是极限情况下，例如电源电压是输出电压的十倍时，效率仅0.078根本就输不出功率，即使能输出，也没有这样的功放器件可供选用。为解决上述问题，采取了电源电压Ec与输出电压幅度Uom的同步跟随技术，如图4所示。如果基本满足Ec≈Uom的条件，则η≈0.78，Pc≈0.27Po。其功率的效率能始终保持较高值，且管耗仅与输出功率有关，不至于出现输出电压降低，放大器功耗增加的现象，从而有效防止功放因过热而损坏。500)t

8、his.style.ouseg(this)">图4电源电压与输出电压幅度关系图采用供电电源的自动调整及功率合成技术，最大限度地解决了降低功率放大器件的功耗和增大输出功率的相互制约问题。但功率合成一直是大功率输出的一大难题，经反复试验，采用图5所示的功率合成原理，有效地解决了这一问题。由于主功率放大与从功率放大的输出电压大小与相位完全一致，实现了两功放输出电流的直接相加，最终形成了多功放的功率的合成。图5仅列举了两功率的合成情况，多功放合成的原理也完全一致。500)this.style.ouseg(this)">图5多功放的功率