[实用新型]一种交流电源

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁一体化的测量技术领域，具体涉及一种交流电源。

背景技术

在交流应用场合，大多数负载需要正弦波电源，随着电力电子技术和功率半导体器件的迅速发展，使高频正弦波输出的电源能够实现。高频正弦波电源在机械、轻工、节能、环保、医疗等方面有着广泛的应用，其中高精度高频正弦波电源对工业测量用的传感器尤为重要，可广泛应用于电磁压力传感器、电感传感器、电容传感器等，不仅能提高测量精度，而且能改善测量系统的性能和体积。

为了保证测量精度，工业测量传感器对正弦波电源的要求很高，一般要达到电压输出精度为5‰，正弦波失真度小于0.1%，频率最高达几百KHz的标准。现在广泛使用的正弦波脉冲调制（SPWM）技术，使正弦波电源超着大容量、高效率、高性能、模块化的方向发展。但随着对正弦波电源高频率和高精度的要求，正弦波脉冲调制（SPWM）技术就难以实现。因为随着频率和精度的要求越来越高，正弦波脉冲调制（SPWM）技术的载波比也就越大，但过大的载波比意味着极高的开关频率，在高频率应用场合会带来很大的开关损耗，甚至没有器件可供选择。这就给工业测量传感器的实际应用带来了很大的困扰，在很大程度上限制了工业测量传感器的发展。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供了一种应用于工业测量电磁传感器的交流电源。通过采用数字频率合成（DDS）技术，经过两次滤波、功率放大、两路电压反馈，从而保证电压输出精度和正弦波失真度，满足工业测量传感器的要求。

一种交流电源，包括供电电源、控制系统、DDS电路、一次滤波电路、电压放大电路、功率放大电路、二次滤波电路、隔离变压器、取样变压器、电压调理电路、输入输出设备、信号采集电路；

供电电源为控制系统、DDS电路、一次滤波电路、电压放大电路、功率放大电路、二次滤波电路、电压调理电路、输入输出设备、信号采集电路提供电源；用户通过输入输出设备设定正弦波，输入输出设备还显示本实用新型的正弦波交流电源输出电压的信息，输入输出设备将用户设定的正弦波信息输出至控制系统；控制系统根据用户设定的正弦波信息，向信号发生器DDS电路发送正弦波输出指令，信号发生器DDS电路根据指令输出用户要求的正弦波信号，输出至一次滤波电路；

一次滤波电路对正弦波信号进行滤波，滤波后的正弦波信号输出至电压放大电路；电压放大电路对正弦波信号进行电压放大，放大后的正弦波信号输入至功率放大电路，功率放大电路对正弦波信号进行电流放大，经过电压放大和电流放大的正弦波信号输出至二次滤波电路；其中，在电压放大电路中，调理电路将正弦波反馈信号输入至电压放大电路，正弦波信号和正弦波反馈信号同时连接至电压放大电路的同相输入端，实现反馈；

二次滤波电路对经电压电流放大的正弦波信号进行二次滤波，二次滤波后的正弦波信号输出至隔离变压器；隔离变压器的初级线圈连接二次滤波电路，第一次级线圈连接负载和取样变压器的初级线圈；取样变压器中次级线圈的同名端连接至电压调理电路中放大器的反相输入端，而次级线圈的异名端连接至电压调理电路中放大器的同相输入端，取样变压器采集的信号经过电压调理电路得到反相的正弦波反馈信号；该正弦波信号反馈到电压放大电路；

信号采集电路采集功率放大电路输出的电压，将得到的电压采样信号经A/D采样电路送到控制系统，控制系统经过增量式PID算法计算出控制量，根据控制量，控制系统输出PWM信号，经滤波电路得到直流信号，送给DDS发生器，实现调幅；

所述的输入输出设备包括按键和液晶显示屏，用户可以通过按键设定正弦波的频率、相位信息，液晶显示屏显示本发明的正弦波交流电源输出电压的输出频率、相位和幅值；

本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的一种交流电源，可以满足工业测量传感器所要求的输出电压精度高、正弦波失真度小，频率能够达到几百KHz的要求；

（2）本实用新型的一种交流电源，可以方便灵活地改变输出频率，满足不同的需求；

（3）本实用新型的电路设计简单，制造成本低，适合大规模推广使用。

附图说明

图1本实用新型提供的一种交流电源原理框图；

图2本实用新型提供的一种交流电源硬件反馈电路图；

图中：

1  供电电源           2  控制系统         3   DDS电路

4  一次滤波电路       5  电压放大电路     6   功率放大电路