一种变频调压功率信号源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信号源系统，具体是一种变频调压功率信号源系统。
【背景技术】
[0002]传统的信号源都是采用模拟信号发生器通过模拟功放生产功率信号，通过RLC振荡电路产生正弦波的模拟信号发生电路，受元器件的限制，其精度差、温漂大、稳定性差，而且参数更改需要靠元器件的更改来完成十分繁琐，模拟功放的效率低，最大不超过50，随右输出功率的增加损耗也越来越大，发热严重，需要配巨大笨重的散热器，可靠性也随右降低，但是目前随着新能源和电力电子技术的发展，对信号源的要求却越来越高，例如，随着用电负荷的增大，要求信号源的输出功率越来越大，随着变频器和各种特殊电机的普及，电机供电频率越来越宽，不仅对频率范围要求越来越宽，而且对频率精度要求也越来越高，例如随着同步电机的容量越做越大，其功率囚数可以达到0.05以下，这就需要高精度的信号源才能准确模拟如此低的功率因数。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种高精度宽频率的变频调压功率信号源系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种变频调压功率信号源系统，包括DSP控制芯片、整流桥Q、电阻R1、变压器T、MOS管VSl和电容Cl，所述整流桥Q引脚I和引脚3分别连接220V交流电两端，整流桥Q引脚2分别连接电阻R1、电容Cl、电容C2和变压器T线圈LI，整流桥Q引脚4分别连接电容Cl另一端和MOS管VSl的S极，所述DSP控制芯片分别连接控制电路、电压采样电路B、驱动电路B和电流采样电路，控制电路还分别连接电压采样电路A和驱动电路A，驱动电路A另一端连接MOS管VSl的G极，MOS管VSl的D极分别连接二极管Dl正极和变压器T线圈LI另一端，二极管Dl负极分别连接电阻Rl另一端和电容C2另一端，所述变压器T线圈L2 一端连接二极管D2正极，二极管D2负极分别连接电容C3和电感L3，电感L3另一端分别连接电容C4、电压采样电路A另一端、MOS管VS2的D极和MOS管VS3的D极，所述驱动电路B还分别连接MOS管VSl的G极、MOS管VS2的G极、MOS管VS3的G极和MOS管VS4的G极，所述电容C4另一端分别连接MOS管VS4的S极和MOS管VS5的S极，MOS管VS4的D极分别连接MOS管VS2的S极和电感L4，所述MOS管VS5的S极分别连接MOS管VS3的S极、电容C5和输出端负极，所述电感L4另一端分别连接电容C5另一端、输出端正极、电流采样电路另一端和电压采样电路B另一端。
[0006]作为本实用新型进一步的方案:所述DSP控制芯片型号为TMS320F2812。
[0007]作为本实用新型再进一步的方案:所述控制电路采用芯片ICES2AS01。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型变频调压功率信号源系统可提供输出电压从2?100V可变，频率从20?1000Hz可变，并且可以在50Hz基频的情况下叠加基波幅值O?30%的直流分量与2?9次的各次谐波分量，精度高而且频率可调宽度广。
【附图说明】
[0009]图1为变频调压功率信号源系统的电路原理图。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0011]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种变频调压功率信号源系统，包括DSP控制芯片、整流桥Q、电阻Rl、变压器T、MOS管VSl和电容Cl，整流桥Q引脚I和引脚3分别连接220V交流电两端，整流桥Q引脚2分别连接电阻R1、电容Cl、电容C2和变压器T线圈LI，整流桥Q引脚4分别连接电容Cl另一端和MOS管VSl的S极，DSP控制芯片分别连接控制电路、电压采样电路B、驱动电路B和电流采样电路，控制电路还分别连接电压采样电路A和驱动电路A，驱动电路A另一端连接MOS管VSl的G极，MOS管VSl的D极分别连接二极管Dl正极和变压器T线圈LI另一端，二极管Dl负极分别连接电阻Rl另一端和电容C2另一端，变压器T线圈L2 —端连接二极管D2正极，二极管D2负极分别连接电容C3和电感L3，电感L3另一端分别连接电容C4、电压采样电路A另一端、MOS管VS2的D极和MOS管VS3的D极，驱动电路B还分别连接MOS管VSl的G极、MOS管VS2的G极、MOS管VS3的G极和MOS管VS4的G极，电容C4另一端分别连接MOS管VS4的S极和MOS管VS5的S极，MOS管VS4的D极分别连接MOS管VS2的S极和电感L4，MOS管VS5的S极分别连接MOS管VS3的S极、电容C5和输出端负极，电感L4另一端分别连接电容C5另一端、输出端正极、电流采样电路另一端和电压采样电路B另一端。
[0012]DSP控制芯片型号为TMS320F2812。
[0013]控制电路采用芯片ICES2AS01
[0014]本实用新型的工作原理是:整个系统由AC/DC、DC/DC和DC/AC三部分组成，其中AC/DC部分包括整流桥Q和电容Cl，DC/DC部分包括控制电路和MOS管VSl，DC/AC部分包括MOS管VS2?VS5。由于对输出功率的要求比较小，所以采用了反激式直流变换电路，DC/AC部分采用全桥逆变电路，整个系统的控制是基于DSP控制芯片TMS320F2812，控制电路即为DC/DC环节，采用ICES2AS01控制，其给定信号由DSP控制芯片根据控制要求产生，从而获得可调的直流电压，DC/AC环节由DSP控制芯片直接进行PWM控制，从而产生所需的功率信号波形。
[0015]VS2?VS5是功率MOSFET管，L4为输出滤波电感，C5为输出滤波电容，其控制环节采用电压外环电流内环的双环PID控制，采用输出电压与给定电压进行比较得到误差电压，误差电压与电流采样值再进行比较，由DSP的PWM环节产生控制信号。由于电感电流等于电容电流和负载电流之和，其中电容电流为输出电压的微分，对电感电流进行控制相当于使系统能超前对输出电压进行控制，因此能得到更好的动态性能，另外电感L4电流包含了负载电流，所以又可以对负载起到限流作用。
【主权项】
1.一种变频调压功率信号源系统，包括DSP控制芯片、整流桥Q、电阻R1、变压器T、MOS管VSl和电容Cl，其特征在于，所述整流桥Q引脚I和引脚3分别连接220V交流电两端，整流桥Q引脚2分别连接电阻R1、电容Cl、电容C2和变压器T线圈LI，整流桥Q引脚4分别连接电容Cl另一端和MOS管VSl的S极，所述DSP控制芯片分别连接控制电路、电压采样电路B、驱动电路B和电流采样电路，控制电路还分别连接电压采样电路A和驱动电路A，驱动电路A另一端连接MOS管VSl的G极，MOS管VSl的D极分别连接二极管Dl正极和变压器T线圈LI另一端，二极管Dl负极分别连接电阻Rl另一端和电容C2另一端，所述变压器T线圈L2 —端连接二极管D2正极，二极管D2负极分别连接电容C3和电感L3，电感L3另一端分别连接电容C4、电压采样电路A另一端、MOS管VS2的D极和MOS管VS3的D极，所述驱动电路B还分别连接MOS管VSl的G极、MOS管VS2的G极、MOS管VS3的G极和MOS管VS4的G极，所述电容C4另一端分别连接MOS管VS4的S极和MOS管VS5的S极，MOS管VS4的D极分别连接MOS管VS2的S极和电感L4，所述MOS管VS5的S极分别连接MOS管VS3的S极、电容C5和输出端负极，所述电感L4另一端分别连接电容C5另一端、输出端正极、电流采样电路另一端和电压采样电路B另一端。
2.根据权利要求1所述的变频调压功率信号源系统，其特征在于，所述DSP控制芯片型号为 TMS320F2812。
3.根据权利要求1所述的变频调压功率信号源系统，其特征在于，所述控制电路采用芯片 ICES2AS01。
【专利摘要】本实用新型公开了一种变频调压功率信号源系统，包括DSP控制芯片、整流桥Q、电阻R1、变压器T、MOS管VS1和电容C1。本实用新型变频调压功率信号源系统可提供输出电压从2～100V可变，频率从20～1000Hz可变，并且可以在50Hz基频的情况下叠加基波幅值0～30％的直流分量与2～9次的各次谐波分量，精度高而且频率可调宽度广。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN204440216
【申请号】CN201520179842
【发明人】王冰洁, 曹静慧, 闫俊宇, 陆璐, 李卫国, 刘体明, 赵红, 邵磊, 周强, 牛德玲
【申请人】国家电网公司, 国网山东省电力公司枣庄供电公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月19日