[发明专利]一种新型高精度大功率交流恒流源设计方法

说明书

本发明公开了一种新型高精度大功率交流恒流源设计方法，输入级采用两级变换电路；输入级首先采用可编程整流模块，该模块由ARM控制器控制，将输入交流电压转化为可调的直流电压，编程可调20‑500V，用以驱动SPWM正弦信号生成模块；在可编程整流模块后，添加二级可编程DC‑DC的可编程Buck模块进行降压，可编程Buck模块由DSP控制器进行控制；根据后级负载输出的电流大小反馈给DSP控制器，DSP控制器根据反馈的电流大小对可编程Buck模块进行控制，实现对SPWM模块输出电压的精确控制，当后级负载变化，控制Buck模块的电压，即可控制后级负载电流；采用二级闭环控制方法，基于DSP+ARM架构；输出频率可调50‑1500hz，电流恒流可调100‑1000mA。

技术领域

本发明涉及一种电子技术，具体涉及一种新型高精度大功率交流恒流源设计方法。

背景技术

交流恒流源系统，主要由电压变换部分、频率合成部分以及回路控制部分组成。

电压变换部分，采用buck或boost电路实现。频率合成部分，采用的技术主要有如下几种：

1、传统的频率合成法，即利用混频器、分频器、倍频器和带通滤波器实现所需频率的合成方法；

2、利用锁相环(PLL)技术，间接产生所需频率的方法；

3、根据直接数字频率合成技术(DDS)，采用DDS芯片产生相应的频率。回路控制部分，根据设计要求采用开环控制或简单的闭环控制，用于检测并修正恒流或恒压输出信号存在的误差。

现有交流源系统，根据其应用对象，一般可分为两类：

1、面向工业生产和生活使用的交流源，具有超大功率(千瓦级或以上)，但对精度性能指标要求不高；这类交流源采用变压器技术或电机调控实现电压或电流范围大小的控制，传统频率合成技术实现频率控制(若是固定市电频率则无需)，因而精度上很难以控制；

2、用于低压、弱电领域，实现微、小系统控制的模拟信号，这类精度指标性能通常很高，但功率非常小(几个瓦特以下)；这类系统采用DDS芯片结合单片机控制器架构方式，简单实现高精度指标的恒流输出，功率上受限；或采用普通运放结合频率振荡电路搭建恒流输出系统，总之输出功率较小。

而实际上，由于电子产品的多样化发展，对电源的要求也是灵活多样，在工业检测与控制中，会用到一些非常规的交流源，如对精度、频率、功率均有特定要求的时候，通用型电源就无法满足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：当前技术，在用于设计较大功率(几十到几百瓦)信号源时，难以保证精度指标和稳定度指标，且设计往往会很复杂；用于板级层面，弱电控制信号时，精度可达标，而功率通常很小，难以满足宽范围电压、可调频率、可调电流的输出；在特定应用中，难以兼容大功率输出和高精度及稳定度等输出，本发明提供了解决上述问题的一种新型高精度大功率交流恒流源设计方法，采用二级闭环控制方法，基于DSP+ARM架构；输出频率可调50-1500hz，电流恒流可调100-1000mA；。

本发明通过下述技术方案实现：