一種交流恒流源制造技術

本實用新型專利技術涉及一種交流恒流源，其特征在于，由高頻變壓器和其輸出端電連接的交流-直流-交流電子逆變電路構成；所述電子逆變電路包括輸入到輸出依次電連接的交流-直流轉換模塊(1)、濾波電路(4)、IGBT(2)、隔離變壓器(3)和降壓變壓器(11)；所述降壓變壓器(11)輸出端依次電連接傳感電路、CPU控制單元(8)、SPWM(9)、驅動電路(10)和IGBT(2)控制端。這種交流恒流源，通過可編程CPU控制單元其輸出電壓/電流是恒定且可以連續調節，頻率穩定度高，連續性好。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及開關電源技術，具體涉及一種用于試驗和產品性能測試的交流恒流源。
技術介紹
目前，電器開關、電流測量設備在檢測過程中，要求電源系統不受外部因素影響，從而保證檢測的可靠性及高精度。可編程交流恒流源利用電力電子技術，采用交流-直流-交流(AC-DC-AC)的結構形式，通過逆變實現電流正弦輸出，解決了部分低壓電器生產廠家廠內供電電壓不穩、供電系統諧波含量高而導致的測試電流不穩和波形失真嚴重等問題。現有技術如下(一 )恒流二極管恒流源 最簡單的恒流源就是用一只恒流二極管，但是恒流二極管的恒流特性不是非常好，電流規格也比較少，價格比較貴。由晶體管構成的恒流電源，廣泛的用作差動放大器的射極公共電阻，或作為放大電路的有源負載，或作為偏流使用，也可以作為脈沖產生電路的充放電電流。由于晶體管參數受溫度變化影響，大多采用了溫度補償及穩壓措施，或增強電流負載反饋的深度以進一步穩定輸出電流。( 二)場效應管恒流源場效應管恒流源較晶體管恒流源，其等效內阻較小，但增大電流負載反饋電阻。場效應管恒流源會取得更好效果，且無需輔助電源，是一個純兩端網絡，可以用來代替任意一個歐姆電阻，通常將場效應管和晶體管配合使用，恒流效果更好。(三)集成運放恒流源由于溫度對集成運放參數影響不如對晶體管或場效應管參數影響之顯著，由集成運放構成的恒流源具有穩定性更好，恒流性能更高，尤其在負載一端需接地，要求大電流的場合，獲得了廣泛應用。但目前還沒有其輸出電壓、電流是恒定并且可以連續調節的交流恒流源或這樣的交流恒流源被公開。
技術實現思路
本技術需要解決的技術問題是，如何提供一種交流恒流源，能可恒壓，可恒流，為用戶專門設計制造的，其輸出電壓、電流是恒定并且可以連續調節；采用先進的直接數字頻率合成器(DDS)波形產生技術，頻率穩定度高，連續性好；輸出頻率40-500HZ，步距O.IHz。本技術技術問題這樣解決構建一種交流恒流源，由高頻變壓器和其輸出端電連接的交流-直流-交流電子逆變電路構成；所述電子逆變電路包括輸入到輸出依次電連接的交流-直流轉換模塊、濾波電路、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、隔離變壓器和降壓變壓器；所述降壓變壓器輸出端依次電連接傳感電路、CPU控制單元、正弦脈寬調制(SPWM)、驅動電路和IGBT控制端。按照本技術提供的交流恒流源，所述降壓變壓器輸出端還電連接外部負載。按照本技術提供的交流恒流源，所述傳感電路包括電流互感器和與它相連的模/數(A/D)采集電路。本技術提供的交流恒流源，通過可編程CPU控制單元，較現有技術具有以下優勢I、穩定性優輸出負載電壓不大于±1%，輸出頻率不大于±2%。 2、改變副邊高頻整流后直流的串并可以滿足高電壓與大電流的要求。一種變壓器可以滿足幾種機器的需求。3、對100%除載加載，穩定反應時間在2ms以內，超載能力強，瞬間電流能承受額定電流的3倍。4、測量精度高，適用電流正弦半波及其類似的帶直流分量的各種波形。5、恒定電壓、恒定電流之使用，可自動交叉變換，維持控制與保護兼顧特性。以下結合附圖和具體實施例進一步對本技術進行詳細說明。圖I是本技術實施例一的電路框圖。具體實施方式首先，說明本技術基礎一種大功率交流恒流電源，由交流-直流-交流電子逆變電路和高頻變壓器構成，所述電子逆變電路包括，交流-直流轉換模塊、PWM脈寬調制電路、IGBT及其驅動模塊、變壓器、控制單元、濾波電路以及傳感電路。所述傳感電路由設置于負載回路中的電流互感器及與互感器連接的A/D采集電路構成，A/D采集電路的輸出連接至控制單元的輸入接口。上述技術方案中，所述交流-直流轉換模塊用于將市電交流信號轉換為直流信號，輸入給IGBT。IGBT輸出經變壓器后，輸出負載。在控制單元中，用單片機ATMEGA64芯片為核心，改芯片以下功能高性能、低功耗的8位AVR微處理器，先進的RISC結構，130條指令(大多數指令執行時間為單個時鐘周期)，32個8位通用工作寄存器，全靜態工作，具有獨立振蕩器的實時計數器RTC，兩路8位PWM通道，可以對鎖定位進行編程以實現用戶程序的加密，速度等級0-16MHZ。另外，電路還采用了 LM311電壓比較器，對恒流源輸出電壓信號與按鍵輸出的參考固定電壓比較。第二，結合具體實施例對本技術作進一步詳細描述實施例一參見附圖I所示，本技術實施例一為一種可編程交流恒流源，由交流-直流轉換模塊I、IGBT 2及其驅動電路10、隔離變壓器3、降壓變壓器11、濾波電路4、電流互感器6、A\D采集電路7、控制單元8、SPWM 9構成。其中，交流-直流轉換模塊I將AC交流市電轉換為DC直流，在經過濾波電路4為IGBT 2提供直流。IGBT2輸出交流AC給隔離變壓器3，隔離變壓器3輸出經過降壓變壓器11輸出負載5。控制單元8采用單片機ATMEGA64芯片為核心。電流互感器6與A\D采集電路7構成傳感電路，電流互感器6接可編程交流恒流源輸出端，與A\D采集電路7連接。A\D采集電路輸出給控制單元8，采集電路輸入的信號進入單片機，單片機控制SPWM 9輸出，經驅動電路10驅動IGBT 2。本技術中隔離變壓器3、降壓變壓器11都是工頻變壓器。隔離變壓器3使其二端的電氣完全隔離。可以隔離諧波的干擾，使諧波等干擾在繞組內部形成環路，不影響線路或電網。降壓變壓器11工作得到負載5需要電壓。本技術中直流DC經IGBT 2輸出經變壓器后，輸出負載5。數據采集模塊通過輸出負載采集電流信號，A\D采集電路7將模擬信號轉變為數字信號輸入給CPU控制單元8。由CPU數字處理器比對電流設定值，達到恒流效果。本技術中的SPWM 9在CPU控制單元8沒有設置前，SPWM9沒有驅動信號。當通過CPU控制單元8鍵盤設置一個數據后，此時SPWM 9驅動時間開始由小到大，通過驅動電路10驅動IGBT 2。電流經過DC\AC轉換后，輸出的電流、電壓通過數據采集模塊將模擬信號轉為數字信號傳遞給CPU控制單元，由CPU控制單元8將信號處理為比對電流設定值。·CPU控制單元8將輸出一個高穩定的直流電壓給SPWM 9，此時SPWM 9根據電壓的幅度改變脈寬調制的驅動時間。最后，在本領域普通技術人員理解范圍內，在本技術權利要求范圍內，各種變化都屬于本技術的保護范圍。權利要求1.一種交流恒流源，其特征在于，由高頻變壓器和其輸出端電連接的交流-直流-交流電子逆變電路構成；所述電子逆變電路包括輸入到輸出依次電連接的交流-直流轉換模塊(I)、濾波電路(4)、IGBT(2)、隔離變壓器(3)和降壓變壓器(11);所述降壓變壓器(11)輸出端依次電連接傳感電路、CPU控制單元⑶、SPWM(9)、驅動電路(10)和IGBT(2)控制端。2.根據權利要求I所述交流恒流源，其特征在于，所述降壓變壓器(11)輸出端還電連接外部負載。3.根據權利要求I所述交流恒流源，其特征在于，所述傳感電路包括電流互感器(6)和與它相連的A/D采集電路(7)。專利摘要本技術涉及一種交流恒流源，其特征在于，由高頻變壓器和其輸出端電連接的交流-直流-交流電子逆變電路構成；所述電子逆變電路包括輸入到輸出依次電連接的交流-直流轉換模塊(1)、濾波電路(4)、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交流恒流源，其特征在于，由高頻變壓器和其輸出端電連接的交流？直流？交流電子逆變電路構成；所述電子逆變電路包括輸入到輸出依次電連接的交流？直流轉換模塊(1)、濾波電路(4)、IGBT(2)、隔離變壓器(3)和降壓變壓器(11)；所述降壓變壓器(11)輸出端依次電連接傳感電路、CPU控制單元(8)、SPWM(9)、驅動電路(10)和IGBT(2)控制端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘海鋒，
申請(專利權)人：深圳市菊水皇家科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：