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- 发布时间
- 2020-05-30 23:37:50
评估可编程交流电源其他要求
调整率和失真
负载和线路调整率应该尽可能小，且失真低，即使在重载情况下或者供电的波动情况下，仍然可以保证高质量的输出。调节性能不佳或者输出波形的失真可能会导致实际测试条件不符合要求或者测试结果不正确，工业不间断电源订做，但是在现场不一定会发现这种测试异常是由于测试电源所引起的。此外负载调整率差的交流电源，输出阻抗较高而且只具有低峰值电流能力，不能为待测物提供测试所需要的峰值电流，这导致更高的测试失败率。另一个所需要考虑因素是负载响应时间，或者可编程交流电源响应负载的变化所需要的时间，具有快速负载响应时间的可编程交流电源一般都具有很低源阻抗和良好的负载调整率。
可编程交流电源是实验室与科研机构必不可少的工具，在研发和产品测试中，工业不间断电源定制，对于输出电压或者电流的幅值、频率、相位、波形等都有一定的要求。而我国市电的规定为单相50 Hz/220 V或三相50 Hz/380 V的交流电，幅值的调节可以直接通过变压器完成，但频率和相位的调节具有一定难度，且变压器输出电压、电流会随负载变化无法得到稳定的交流电源。所以对于具有稳定输出、参数可灵活调节的可编程交流电源的研究日益迫切。
现有的许多可编程交流电源多采用PWM整流与逆变技术来实现，其输出频率、相位等参数可设，但输出精度与分辨率不高，工业不间断电源加工，波形质量不理想，且硬件实现过程复杂，成本高。本文介绍的可编程交流电源以两片STM32F103ZET6处理器为控制核心，一片用于利用其内置DAC拟合波形，另一片完成反馈和人机交互等任务。作反馈时，根据实际输出和设定输出的差值，应用了数字PID算法调整输出，使得输出能够快速且稳定响应至所预设的值。该电源具有两路输出，工业不间断电源，各路输出的幅值、频率、相位差可不间断连续调整，其中频率与相位的分辨率分别可达0.05 Hz、0.25度，各次谐波成分可任意叠加，至31次。各装置之间可以级联，满足需多路输出的测试场合。
选择合适的交流电源用于测试应用时，首先考虑待测物正常运行的电气参数，包括电压、电流、功率等，同时须考虑到待测物在输入电压出现波动或者在不同工作模式下时可能出现的浪涌电流或者瞬态电流，通常这种电流的峰值会比待测物的额定工作电流大得多，如下图1所示。尤其是不具备功率因数校正的开关方式或整流器电源、电机等非线性电子设备的启动浪涌电流的峰值电流是其电流有效值的3到4倍，浪涌电流一般会出持续几个周期到几秒钟，如图2所示。根据交流电源支持的电流峰值因数来确交流电源是否提供待测物所需要的峰值电流。例如致远电子PWR系列可编程交流电源具备高波峰因子设备，波峰因子为3，输出峰值电流是额定输出电流的3倍。通过评估待测物正常和异常运行的电气参数和工作特性，可以初步确定目标可编程交流电源的输出功率。