[发明专利]一种小信号模拟三相交流电网控制器及其方法

权利要求书

1.一种小信号模拟三相交流电网控制器，其特征在于，其包括顺序连接的电压反馈环、减法器、四阶巴特沃斯有源低通滤波器、RC滤波调理电路、同相放大器、程序放大器、隔直电容器、和电压跟随器；

所述的电压反馈环包括有效值采样芯片和单片机；

所述的单片机用于产生单极性的方波；

所述减法器用于将单极性的方波转为双极性的方波；

所述同相放大器用于将依次通过四阶巴特沃斯有源低通滤波器和RC滤波调理电路产生的正弦波的幅值放大，作为程控放大器的参考输入端；

所述程控放大器用于控制同相放大器产生的正弦波的幅值。

2.根据权利要求1所述的小信号模拟三相交流电网控制器，所述的程控放大器包括执行机构和运算放大器。

3.根据权利要求2所述的小信号模拟三相交流电网控制器，所述的执行机构为DAC0832芯片，和所述的运算放大器为tle2602芯片。

4.根据权利要求1或2所述的小信号模拟三相交流电网控制器，所述的电压反馈环由有效值采样芯片AD536和MC9S单片机内部AD模块构成。

5.根据权利要求1或2所述的小信号模拟三相交流电网控制器，所述的单片机产生三路峰值为0～5V单极性的方波。

6.根据权利要求4所述的小信号模拟三相交流电网控制器，所述减法器将单极性的方波转为峰值为-2.5V～+2.5V的双极性的方波。

7.根据权利要求1或2所述的小信号模拟三相交流电网控制器，四阶巴特沃斯有源低通滤波器的截止频率为60Hz。

8.根据权利要求1或2所述的小信号模拟三相交流电网控制器，所述同相放大器放大后的幅值为7V以上。

9.根据权利要求2或3所述的小信号模拟三相交流电网控制器，程控放大器包括由数字量MSB-LSB控制的电阻网络，其三个管脚Iout1、Iout2和Rf输出分别连接运算放大器的反相、正相输入端和输出端；并符合如下关系：

Uout=-DI256Uref(0≤DI≤255)]]>

式中，DI表示单片机给出的数字量，U_ref表示在参考输入端输入的正弦波幅值，U_out表示输出端输出的正弦波幅值。

10.一种模拟三相交流电网的方法，其特征在于，使用权利要求1～9任一项所述的控制器产生小信号三相交流电，小信号三相交流电经过缺相故障选择继电器，输出的三相给负载；在每相线下面分别接模拟接地故障和短路故障的继电器的公共端，三个模拟接地故障的继电器的动合触点接地，三个模拟短路故障的继电器的动合触点全部连在一起；并进行如下判断：

(1)当ABC三相中哪相发生缺相故障时，该相所在模拟故障继电器公共端与动触点断开；

(2)当ABC三相中哪相发生接地故障时，该相所在模拟故障继电器的公共端与动触点闭合；

(3)当ABC三相中哪两相或三相发生短路故障时，该相所在模拟故障继电器的公共端与动触点闭合。