变频模块是微波收发系统的重要组成部分,这类模块和其他产品一样也都需要经历设计、装配、测试等环节,其中测试是判断模块性能、检验模块指标准确也是关键的环节。需要测试的指标根据项目要求的不同也会存在差异,但是测试任务大致都会包含输出频率范围、功率范围、功率平坦度、杂散抑制、谐波抑制、本振泄露、镜像抑制和电压驻波比等指标。测试的复杂程度和对工程师整体素质的要求都是比较高的,从这也能窥见微波领域工程师工作的艰辛。变频模块多为一次或二次变频,当然根据项目需要,设计不同也会有三次甚至更多次的变频情况,但是无论变频次数有何不同,测试任务都是大同小异的。其中常见的应当是两次变频模块,下面我们以接收机中的下变频模块测试为例,谈一谈在变频模块测试中经常遇到的困难和需要注意的地方。程控变频电源特点:超高精度:0.01%。江苏学校程控变频电源
(1)整流滤波模块:对电网输入的交流电进行整流滤波,为变换器提供波纹较小的直流电压。
(2)三相桥式逆变器模块:把直流电压变换成交流电。其率级采用智能型IPM功率模块,具有电路简单、可靠性高等特点。
(3)LC滤波模块:滤除干扰和无用信号,使输出信号为标准正弦波。
(4)控制电路模块:检测输出电压、电流信号后,按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM控制信号,去控制IPM开关管的通断从而保持输出电压稳定,同时通过SPI接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完成对输出信号的测频。
(5)电压、电流检测模块:根据要求,需要实时检测线电压及相电流的变化,所以需要三路电压检测和三路电流检测电路。所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由TMS320F28335的A/D通道输入。
(6)辅助电源模块:为控制电路提供满足一定技术要求的直流电源,以保证系统工作稳定可靠。 江苏学校程控变频电源程控变频电源的使用环境温度一般适用在-10℃~40℃,湿度在低于90的环境工作中。
开关电源—技术发展动向
模块化是开关电源发展的总体趋势,可以采用模块化电源组成分布式电源系统,可以设计成N+1冗余电源系统,并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点,若单独追求高频化其噪声也必将随着增大,而采用部分谐振转换电路技术,在理论上即可实现高频化又可降低噪声,但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题,故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得该项技术得以实用化。电力电子技术的不断创新,使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度,就必须走技术创新之路,走出有的产学研联合发展之路,为我国国民经济的高速发展做出贡献。
开关电源与线性电源相比,PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。其次这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定,其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器,可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于,误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。开关电源有两种主要的工作方式:正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小,但是工作过程相差很大,在特定的应用场合下各有优点。程控变频电源的特点:提供稳压、恒流、可移相、可变频大功率工频正弦信号。
输出滤波模块采用SPWM控制的逆变电路,输出的SPWM波中含有大量的高频谐波。为了保证输出电压为的正弦波,必须采用输出滤波器。本文采用LC滤波电路,其中截止频率取基波频率的4.5倍,L=12mH,C=10μF.电压检测模块电压检测是完成闭环控制的重要环节,为了精确的测量线电压,通过TMS320F28335的SPI总线及GPIO口控制对输入的线电压进行衰减/放大的比例以满足A/D模块对输入信号电平(0-3V)的要求。电压检测模块采用256抽头的数字电位器AD5290和高速运算放大器AD8202组成程控信号放大/衰减器,每个输入通道的输入特性为1MΩ输入阻抗+30pF.一些先进的程控变频电源还具有通信接口,实现自动化控制和远程监控。广东小功率程控变频电源设计
程控变频电源具备较高的精度和稳定性,满足精密仪器的要求.江苏学校程控变频电源
程控变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换,输出为纯净的正弦波,输出频率和电压一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器,也有别于普通交流稳压电源。
理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为正弦波(无失真)。
程控变频电源十分接近于理想交流电源,因此,先进发达国家越来越多地将程控变频电源用作标准供电电源,以便为用电器提供较优良的供电环境,便于客观考核用电器的技术性能。
程控变频电源主要有二大种类:线性放大型和SPWM开关型。 江苏学校程控变频电源