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        穩頻穩壓電源知多少

               交流穩頻穩壓電源,由于其幅值和頻率穩定度高,波形失真小,輸出功率大,在電子、機電行業,特別是在精密加工機械、半導體加工設備的制造、交流儀器儀表的調校、磁性材料的測量等測試系統中,作為激勵源或信息源得到廣泛的應用,也可以取代傳統的電動機-發電機機組,在航天航空航海和精密加工等行業得到應用。

              穩頻穩壓電源工作原理

              交流穩頻電源根據其工作方式可分為波形控制式和逆變器式。波形控制式是將信號源輸出的正弦波信號作為基準,采用線性放大器進行功率放大,通過耦合度高的線性變壓器與負載相連。這種穩頻穩壓電源波形失真小,穩定度高。逆變器式與波形控制式的主電路結構基本相同,只是采用開關式逆變器取代線性放大器,通過正弦波脈沖寬度調制技術(SPWM),使主電路中的電力電子器件工作于超音頻范圍的開關狀態,輸出正弦波脈寬調制波,然后再通過濾波電路還原成正弦波,這種穩頻穩壓電源效率高,無噪聲。但由于工作在開關狀態,有一定的開關干擾,波形失真程度較大,其應用范圍受到一定的限制。目前,一般多采用波形控制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,穩頻穩壓電源可分為單相式,兩相正交式和三相對稱式。單一輸出量的穩頻穩壓電源由于各相間的相移恒定,因此不需要移相調節電路。當輸出物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穩定以適應不同負載時,則相應的穩頻穩壓/穩流電源應包括電壓和電流輸出回路。其結構如圖1所示。

        Wxk1.gif (12093 字節)

        (a)單相式CVCF

          (b)兩相正交式CVCF    (c)三相對稱式CVCF

                              圖1CVCF原理框圖

              穩頻穩壓電源的穩幅原理取決于圖2所示的穩幅放大電路。其中精密整流電路將穩頻穩壓電源輸出的交流電壓取樣,經整流變換為幅值與輸出的交流量成正比的直流電壓Uf,穩幅放大電路將此Uf作為幅值反饋電壓,并與基準源Uj相比較,取其偏差量Uj-Uf進行積分放大,以改變可變增益放大器的增益。當頻率穩定、幅值也穩定的信號源輸出的正弦波通過可變增益放大器時,由于其增益取決于偏差量,故使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。如由于某一原因使穩壓電源的輸出幅值Uo下降時,則經過精密整流后的幅值反饋電壓Uf也降低,使比較器的偏差量增大,經積分放大后,使可變增益放大器的增益提高,從而使功率放大器的輸入信號增大,穩頻穩壓源的輸出幅值Uo增大,以達到幅值穩定的目的。

              波形反饋環是將穩頻穩壓電源的輸出量取樣后,以負反饋的形式反饋到功率放大器的輸入端,使功率放大器的凈輸入信號為輸入信號與反饋信號的偏差。通過這一較強的負反饋以減小功率放大器的非線性失真,使穩頻穩壓電源的輸出波形盡量接近信號源的輸出波形。

        Wxk2.gif (8037 字節)

                                            圖2穩幅原理框圖



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