[发明专利]一种程控交流恒流源系统

摘要

本发明涉及一种程控交流恒流源系统，包括恒流源电路模块，其单片机控制单元输出控制DC‑AC全桥逆变电路的两路互补的脉宽调制驱动信号，并对两路脉宽调制驱动信号进行时序控制，AC‑DC转换模块输出连接DC‑AC全桥逆变电路，DC‑AC全桥逆变电路输出连接滤波电路；升流变压器将滤波电路输出的高压小电流降压增流后供给负载电路；调压式自耦变压器处于恒流源电路模块与升流变压器之间，主要通过改变调压式自耦变压器次级线圈匝数来控制脉宽驱动信号的占空比在20％~80％；及用于检测负载电路电流大小的电流反馈电路模块。本发明的程控交流恒流源系统具有响应速度快和精度高的优点。

主权项

一种程控交流恒流源系统，其特征在于：包括上位机，可用于设定输出至负载回路中的电流值；恒流源电路模块，经交流‑直流‑交流变换后输出恒流交流电，其包括AC‑DC转换模块、DC‑AC全桥逆变电路、滤波电路以及单片机控制单元，单片机控制单元输出控制DC‑AC全桥逆变电路的两路互补的脉宽调制驱动信号，单片机控制单元对两路脉宽调制驱动信号进行时序控制，脉宽调制驱动信号的占空比D调整范围为20％~80％，所述AC‑DC转换模块输出连接DC‑AC全桥逆变电路，DC‑AC全桥逆变电路输出连接滤波电路，滤波电路输出端输出恒流交流电；调压升流电路模块，包括调压式自耦变压器和升流变压器，调压式自耦变压器的初级线圈连接滤波电路的输出端，调压式自耦变压器的次级线圈连接升流变压器的初级线圈，升流变压器的次级线圈接入负载电路，调压式自耦变压器对应配合有调压控制装置，调压控制装置与单片机控制单元通讯连接，单片机控制单元具有判断脉宽调制驱动信号的占空比D的占空比判断模块，设所述调压式自耦变压器的初级线圈匝数为N1，调压式自耦变压器的初级电压为U1，调压式自耦变压器的初级电流为I1，调压式自耦变压器的次级线圈匝数为Nx，升流变压器的初级线圈匝数为N2，升流变压器的初级电压为U2，升流变压器的初级电流为I2，升流变压器的次级线圈匝数为N3，升流变压器的次级电压为U3，上位机设定电流为I3，负载电路回路中的阻抗为R，U3=I3*R，U2=（N2/N3）*U3，U1=（N1/Nx）*U2=[(N1*N2)/(Nx*N3)]*(I3*R)，式中N1，N2，N3，R为定值，根据以上方程式可知U1反比Nx，又U1∝D，可知Nx反比D，所述单片机控制单元读取上位机设定电流以及根据占空比判断模块的值，从而驱动调压控制装置控制调压式自耦变压器的次级线圈匝数，在D<20%时，控制所述调压控制装置选择控制调压式自耦变压器的次级线圈至低匝数，当D>80%，调压控制装置选择控制调压式自耦变压器的次级线圈至高匝数；电流反馈电路模块，用于检测负载电路的电流大小，包括置于负载电路回路中的电流检测互感器，恒流源电路模块还包括有连接电流检测互感器的A/D采集电路，A/D采集电路连接单片机控制单元的输入接口。