全自動電容電感(gǎn)測試儀穩定性(xìng)分析與設計,輸出功率大,在電(diàn)子、機電(diàn)行業,特別是在精密加工(gōng)機械、半導體加工設備的製造、交流儀器儀表的調校、磁性材料的測(cè)量等測試係統中,作為激勵源或(huò)信息源得到廣泛的應用,也可以取代傳統的電動機-發電(diàn)機機組,在航天航空航海和(hé)精密(mì)加工等行業得到應用。
1工作原理
交流穩頻電源(yuán)根據其工作方式(shì)可分為波形控製式和逆變器式。波(bō)形(xíng)控製式是(shì)將信號源輸出的(de)正弦波信號作為基準,采用線(xiàn)性放(fàng)大器進(jìn)行功率放大,通過耦合度高的線性變壓器與負載相連。這(zhè)種穩頻(pín)電源波形失真小,穩定度高。逆變器(qì)式與波形控製式的主電路結(jié)構基本相同,隻是采用開關式逆變器取代(dài)線性放大器,通過正弦波脈衝寬度調製(zhì)技術(SPWM),使主電路中的電力電子器(qì)件工作於超音頻範圍的(de)開關狀態,輸出正弦波脈寬調製波,然後再通(tōng)過濾波電路還原成(chéng)正弦波,這種穩頻電源效率高,無噪聲。但由於工作在(zài)開關狀態,有一定(dìng)的開關幹擾(rǎo),波形(xíng)失真程度較大,其應用範圍(wéi)受(shòu)到一定的限製。目前,一般多(duō)采用波形控製式穩頻電源作為測試激勵源,采用逆變器式作為大功率驅動電源。
根據輸出交流電源的相數,穩頻電源可(kě)分為(wéi)單相式,兩相正交式和三相對稱式。單一輸出量的穩頻穩壓源由於各相間的相移(yí)恒定,因此不需要移相調節電路。當輸出物(wù)理量既要求有電壓回路,還要求有電流回路,且電壓與電流的相位差要求既能調節又能(néng)穩定以適應不同負載時,則相應的(de)穩頻穩壓/穩(wěn)流電源應包括電壓和電流輸出回路。
(a)單相式CVCF
(b)兩相正交式CVCF (c)三相(xiàng)對稱式CVCF
穩頻穩壓電源的穩幅原理取決於圖(tú)2所示的穩幅放大(dà)電路。其中精密整流電路將穩頻穩壓源輸出的交流電壓取樣,經整流變換為幅值(zhí)與輸出的交(jiāo)流量成正比的直流電壓Uf,穩幅放大電路將此Uf作為幅值反(fǎn)饋電壓,並與基準(zhǔn)源Uj相比較(jiào),取(qǔ)其(qí)偏差量Uj-Uf進行積分(fèn)放大,以改(gǎi)變可變增益(yì)放大器(qì)的增益。當頻(pín)率穩定、幅值(zhí)也穩定的信號源輸出的正弦波通過可變增益放大器時,由於其增益取決(jué)於偏差量,故使(shǐ)輸入到功率放大器的信號幅值改變,從而自動調節其輸出的幅值。如(rú)由於某一(yī)原因(yīn)使穩壓源的輸出幅值Uo下降時,則經過精密整流後的幅值反饋電壓Uf也降低,使比較器的偏差量增大,經積分放大後,使可變增益放大器的增益(yì)提高,從而使功率放大器的輸入信號增大,穩頻穩壓源的(de)輸(shū)出幅值(zhí)Uo增(zēng)大,以達到幅值穩定的目的。
波形反饋環是將穩頻穩壓(yā)源的輸出量取樣後,以負反饋的形式反饋到功率放(fàng)大器的輸入端,使功率放大器(qì)的淨輸入信號(hào)為輸入信號與反饋信號的偏(piān)差。通過這一較強的負反饋以(yǐ)減小(xiǎo)功率放大器的非線性(xìng)失真(zhēn),使穩頻穩(wěn)壓源的輸(shū)出波形盡(jìn)量接近信號源的輸出波形。