[发明专利]一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统及方法

权利要求书

1.一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述系统包括程控核心，直流数模转换器，交流数模转换器，直流放大模块，交流放大模块，隔离驱动模块，高压运放模块，磁性比较仪，锁相环；其中，所述程控核心输出一个纯直流信号和一个纯交流信号，直流信号沿1和交流信号沿2，所述直流信号沿1通过直流数模转换器后，通过直流放大模块，得到直流信号支路；所述交流信号沿2通过交流数模转换器后，通过交流放大模块，再通过隔离驱动模块，得到交流信号支路；将所述直流信号支路和交流信号支路并联叠加，经高压运放模块放大输出给负载，再将输出量经磁性比较仪取样，经过锁相环处理后，将采样量作为反馈信号输入程控核心，形成完整闭合系统。

2.根据权利要求1所述的一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述隔离驱动模块包括电阻R₁、R₂、R₃，放大器A₁、A₂和隔离变压器T₁；其中所述放大器A₁和所述电阻R₁组成一个电流型缓冲器，所述放大器A₂和所述电阻R₂组成一个电流型放大器，所述电阻R₁和R₃阻值相同，所述隔离变压器T₁的变比为1:1，输入和输出的电压幅值相等，方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述高压运放模块包括电阻R₄、R₅、R₆、R₇和高压运放A₃；其中所述电阻R₄、R₅、R₆、R₇，以及高压运放A₃组成一个加法器。

4.根据权利要求1所述的一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述磁性比较仪包括新型纳米晶合金铁芯A、B，方波振荡器，磁通检测器，采样电阻，运放A₄和线圈。

5.根据权利要求1所述的一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述直流放大模块包括缓冲放大器B₁和三极管；所述缓冲放大器B₁在直流支路上，串联在直流数模转换器后，对直流低电压波形缓冲放大；所述三极管在直流支路上，串联在所述缓冲放大器B₁后，对直流低电压波形初步功率放大。

6.根据权利要求1所述的一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述交流放大模块包括缓冲放大器B₂；所述缓冲放大器B₂在交流支路上，串联在交流数模转换器后，对交流低电压波形缓冲放大。

7.根据权利要求6所述的一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述系统还包括模数转换器；所述模数转换器串联在磁性比较仪和程控核心之间。

8.根据权利要求7所述的一种对直流电能中纹波电能的调制及测量系统，其特征在于，所述锁相环包括鉴相器，序列滤波器、晶振、调相器和分频器；其中所述调相器串联在交流信号支路的缓冲放大器B₂与隔离驱动模块之间，所述鉴相器串联在磁性比较仪和模数转换器之间。

9.一种应用于权利要求1至8中任意一项所述系统的对直流电能中纹波电能的调制及测量方法，其特征在于，所述方法包括：

构建分离式交直流处理电路，得到直流低电压波形和交流低电压波形；

将所述直流低电压波形、交流低电压波形进行缓冲以及初步功率放大处理，得到直流波形、交流波形；

将所述直流波形和交流波形并联叠加，放大，通过负载后，输入磁性比较仪进行取样，并应用锁相技术处理得到相位锁定的直流带纹波的电能。