[发明专利]一种磁损自动测试平台及其使用的正弦激励信号源

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁损自动测试平台及其使用的正弦激励信号源。

背景技术

磁性元件作为电气电子设备供电系统的核心，其能否可靠运行直接关系到整个系统的可靠性，对磁芯损耗的有效测量可为磁性元件散热方案设计提供依据。同时磁芯制造商也需要测试磁芯材料的损耗数据保证产品的一致性。因此设计基于正弦激励源的高频磁损测试平台具有重要的工程应用价值。

传统分立器件组成的信号源发生装置存在产生的正弦信号源工作频率不高、分辨率较低、输出的波形精度较差等问题。采用直接数字式合成（DDS）技术产生的波形输出具有较宽的频率范围、相对较高的精度、较小的失真度、较快的转换速度等诸多优点。高频磁芯损耗测试系统可以产生频率、幅值都可调的正弦功率激励信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁损自动测试平台及其使用的正弦激励信号源，利用上位机监测的磁损测试结果及时修正正弦激励源输出信号，得到闭环可调节的频率和幅值磁损测试平台。本发明通过适时采集功率分析仪的电压和频率信号，上位机为正弦激励信号源给出修正的激励电压和频率值。其特殊之处是构建的闭环磁损测试系统可以得到幅值、频率连续可调的正弦激励波，输出频率范围宽，稳定性好，具有广阔的应用前景。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种磁损自动测试平台，包括依次连接的上位机、正弦激励信号源、功率放大器、被测磁性元件、功率分析仪，上位机与功率分析仪连接，其中，

功率分析仪，用于监测被测磁性元件的一次侧电流、二次侧电压信号、频率和有功功率信息反馈至上位机；

上位机，用于实时接收功率分析仪反馈的信息并进行显示，同时根据功率分析仪反馈的电压和频率信号向正弦激励信号源发送修正指令，具体为：

将反馈的电压和频率信号与预设的电压和频率进行比较，若反馈的电压或频率信号高于预设电压或频率，则上位机向正弦激励信号源发送调低电压或频率的指令，直至误差不大于正弦激励信号源电压或频率调整的最低有效位；若反馈的电压或频率信号低于预设频率，则上位机向正弦激励信号源发送调高电压或频率的指令，直至误差不大于正弦激励信号源电压或频率调整的最低有效位；若反馈的电压或频率信号等于预设电压或频率，则上位机向正弦激励信号源不发送调整电压或频率的指令；

正弦激励信号源，用于根据上位机的控制产生正弦激励信号，并传输至功率放大器；

功率放大器，用于对接收到的正弦激励信号进行功率放大后加载至被测磁性元件。

作为本发明的进一步优化方案，上位机根据功率分析仪反馈的电压信号向正弦激励信号源发送修正指令，具体为：将反馈的电压与预设的电压的误差与设定的误差容限进行比较，若，则上位机向正弦激励信号源发送第一电压修正步长值，第一电压修正步长值是正弦激励信号源电压调整的最低有效位倍数，直至误差不大于正弦激励信号源电压调整的最低有效位；若，上位机向正弦激励信号源发送第二电压修正步长值，第二电压修正步长值是正弦激励信号源电压调整的最低有效位倍数，直至误差不大于正弦激励信号源电压调整的最低有效位；且，第一电压修正步长值大于第二电压修正步长值。

作为本发明的进一步优化方案，正弦激励信号源包括型号为STC89C52的单片机、型号为AD9834的DDS芯片、型号为AD5620的DAC芯片、第一电阻、第二电阻、75MHz的晶振，其中，单片机的第5脚、7脚与上位机连接；单片机的第42脚、43脚、44脚分别和DAC芯片的第7脚、6脚、5脚连接；单片机的第35脚、36脚、37脚分别和DDS芯片的第15脚、14脚、13脚连接；75MHz的晶振和DDS芯片的第8脚连接；第一电阻的一端和DDS芯片的第1脚连接，另一端和DAC芯片的第4脚连接；第二电阻的一端和DDS芯片的第19脚连接，另一端接地。

作为本发明的进一步优化方案，被测磁性元件为采用各类铁氧体、硅钢片磁芯构成的功率磁性器件。

作为本发明的进一步优化方案，预设的电压为被测磁性元件的磁芯激励所需的电压。