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高频不间断电源信息推荐“本信息长期有效”
来源:2592作者:2020/6/16 12:29:00







整流滤波电路:交流电压

整流滤波电路:

交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。

输入滤波电路:

C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。可编程交流电源是实验室与科研机构***的工具,在研发和产品测试中,对于输出电压或者电流的幅值、频率、相位、波形等都有一定的要求。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。


可编程交流电源是实验室与科研机构***的工具,在研发和产品测试中,对于输出电压或者电流的幅值、频率、相位、波形等都有一定的要求。而我国市电的规定为单相50 Hz/220 V或三相50 Hz/380 V的交流电,幅值的调节可以直接通过变压器完成,但频率和相位的调节具有一定难度,且变压器输出电压、电流会随负载变化无法得到稳定的交流电源。所以对于具有稳定输出、参数可灵活调节的可编程交流电源的研究日益迫切。这样做的目的是保证MOV对系统中的瞬时事件做出反应,而不对临时状况做出反应。

现有的许多可编程交流电源多采用PWM整流与逆变技术来实现,其输出频率、相位等参数可设,但输出精度与分辨率不高,波形质量不理想,且硬件实现过程复杂,成本高。本文介绍的可编程交流电源以两片STM32F103ZET6处理器为控制***,一片用于利用其内置DAC拟合波形,另一片完成反馈和人机交互等任务。作反馈时,根据实际输出和设定输出的差值,应用了数字PID算法调整输出,使得输出能够快速且稳定响应至所预设的值。该电源具有两路输出,各路输出的幅值、频率、相位差可不间断连续调整,其中频率与相位的分辨率分别可达0.05 Hz、0.25度,各次谐波成分可任意叠加,至31次。各装置之间可以级联,满足需多路输出的测试场合。UPS不间断电源容量可选1-3kVA,外部电源停电后继续供电0。






波形拟合算法

本系统交流波形的生成是将事先拟合好的波形数据存在内存中,待收到输出指令后将数据输送至DAC寄存器中拟合输出。波形拟合公式如下:

式中,数组X[n]为拟合的交流波形点,n=0,1,2,…,N-1;Am为各次谐波幅值,m=1,2,…,M;N为每周波拟合的点数,M为谐波次数。

DAC拟合出的交流波形为数字信号,从时域上看为阶梯波,每周波点数的多少对波形的质量有着直接的影响。对本系统DAC拟合出的频率为50 Hz的数字交流信号进行实测采样并进行了分析,采样频率为51 200 Hz。




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