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。程控变频电源在电子实验、电力测试等领域发挥着重要作用。郑州高精度程控变频电源设计
二、 程控变频电源是一种可编程控制的电源设备,用于提供不同频率和幅值的交流电源。根据其输出特性和应用领域,程控变频电源可以分为以下几类:
1. 可编程程控变频电源:可编程程控变频电源具有灵活的编程和控制功能,可以设置不同的频率、幅值和输出波形,以适应各种需求。它通常具备多种接口和通信能力,可以与其他设备和系统进行数据交互和联动控制。
2. 高功率程控变频电源:高功率程控变频电源具有较高的功率输出能力,适用于对大功率供电需求的应用,如工业设备、电力系统测试等。
3. 可调谐程控变频电源:可调谐程控变频电源具有可调节频率范围的特点,可以根据需要设置不同的输出频率,适用于一些特殊应用,如声学研究、音频测试等。
4. 应急程控变频电源:应急程控变频电源具备备用电源切换和不间断电源功能,可以在电网故障或停电时自动切换到备用电源,保证供电的连续性和稳定性。 湖南精密程控变频电源优点程控变频电源的特点:可进行电压、电流、相位、频率、功率表的试验和检定。
一、 程控变频电源广泛应用于各个领域,以下是一些常见的使用场景:
1. 实验室研究:在科学研究和实验室环境中,程控变频电源可用于提供精确控制的交流电源,满足不同实验需求。例如,在电化学实验中,可以使用程控变频电源提供稳定的电位和频率来控制反应过程。
2. 精密仪器校准:某些精密仪器需要特定频率和幅值的交流电源进行准确校准。程控变频电源可以为这些仪器提供高度稳定的电源输出,确保准确的测试和校准结果。
3. 通信设备测试:在通信设备生产和测试过程中,程控变频电源可用于模拟不同地区电力网络的电压和频率,以确保设备在不同电源条件下的正常运行。
4. 电气设备测试:在电气设备制造和维护过程中,程控变频电源可用于测试设备在不同频率和幅值下的性能和稳定性。例如,变压器和电机需要通过程控变频电源进行额定功率和负载测试。
系统硬件设计变频电源的硬件电路主要包含6个模块:整流电路模块、IPM电路模块、IPM隔离驱动模块、输出滤波模块、电压检测模块和TMS320F28335数字信号处理模块。整流电路模块采用二极管不可控整流电路以提高网侧电压功率因数,整流所得直流电压用大电容稳压为逆变器提供直流电压,该电路由6只整流二极管和吸收负载感性无功的直流稳压电容组成。
IPM电路模块IPM由高速、低功率IGBT、推荐的门级驱动器及保护电路组成。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低,非常适合应用于直流电压。因而IPM具有高电流密度、低饱和电压、高耐压、高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。本文选用的IPM是日本富士公司的型号为6MBP20RH060的智能功率模块,该智能功率模块由6只IGBT管子组成,其IGBT的耐压值为600V,小死区导通时间为3μs. 程控变频电源特点:工作温度范围宽。
交直交程控变频电源比较常见,由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。
整流器为二极管三相桥式不控整流器或大功率晶体管组成的全控整流器,逆变器是大功率晶体管组成的三相桥式电路,其作用正好与整流器相反,它是将恒定的直流电交换为可调电压,可调频率的交流电。
中间滤波环节是用电容器或电抗器对整流后的电压或电流进行滤波。交直交程控变频电源按中间直流滤波环节的不同,又可以分为电压型和电流型两种,由于控制方法和硬件设计等各种因素,电压型逆变器应用比较普遍。
它在工业自动化领域的程控变频电源(采用变压变频VVVF控制等)和IT、供电领域的不间断电源(即UPS,采用恒压恒频CVCF控制)都有应用。 程控变频电源可以补充工作电压输入输出和智能模拟操作,实际操作非常简单方便。湖南精密程控变频电源优点
程控变频电源体积小,噪音低,便于设计方案、安装和使用。郑州高精度程控变频电源设计
使用程控变频电源时,需要注意以下事项:
1. 频率范围:程控变频电源通常具有一定的输出频率范围,用户需要确认负载设备对频率的要求,选择适合的电源。同时,注意保持输出频率稳定,避免因频率不稳定而产生误差。
2. 稳定性和精度:程控变频电源具有较高的稳定性和精度,但仍需注意输出稳定性,避免因温度、供电等因素导致输出变化。应定期进行校准和校验,确保输出精度符合要求。
3. 远距离控制:程控变频电源通常支持远程控制和监测功能,但在使用过程中应注意网络、接口等方面的连接情况,确保远程控制正常可靠。同时注意远程操作权限,避免未经授权的操作。 郑州高精度程控变频电源设计