[发明专利]一种低频双路交流恒流源装置

摘要

一种低频双路交流恒流源装置，包括供电单元、上位机控制单元、单片机控制单元、执行电路单元、电源输出单元、采样反馈单元。供电单元分别连接上位机控制单元、单片机控制单元、执行电路单元。上位机控制单元连接单片机控制单元，单片机控制单元连接执行电路单元，执行电路单元连接电源输出单元。电源输出单元通过采样反馈单元连接单片机控制单元。本发明一种低频双路交流恒流源装置，用于产生低频正交磁场的大功率、高精度、相位差可调的低频双路交流恒流源。该装置能够实现幅值、频率、相位多个参数同时调节，并能够实现高精度、大功率的两路正交电流的恒流源的同时输出。

主权项

一种低频双路交流恒流源调节输出方法，其特征在于：该低频双路交流恒流源包括供电单元（A001）、上位机控制单元（A002）、单片机控制单元（A003）、执行电路单元（A004）、电源输出单元（A005）、采样反馈单元（A006）；其特征在于：供电单元（A001）分别连接上位机控制单元（A002）、单片机控制单元（A003）、执行电路单元（A004）；上位机控制单元（A002）连接单片机控制单元（A003），单片机控制单元（A003）连接执行电路单元（A004），执行电路单元（A004）连接电源输出单元（A005）；电源输出单元（A005）通过采样反馈单元（A006）连接单片机控制单元（A003）；所述供电单元（A001）包括市电交流供电输入端口，接入工频交流电，经开关电源给上位机控制单元（A002）、执行电路单元（A004）提供电源并供电；上位机控制单元（A002），包括工控机模块，工控机模块外接USB端口，用于对输出参数进行设置；工控机模块外接显示输出端口，用于提供可视化的控制平台并将反馈的跟踪信号动态显示；所述单片机控制单元（A003），用于控制DDS合成所需频率的两路正交正弦函数信号，调节输出电流的增益，并且对反馈的信号进行处理及控制；所述执行电路单元（A004）包括滤波电路模块、功率放大器模块、继电器切换开关模块；滤波电路模块，用于将输出的信号进行滤波处理；功率放大器模块，用于将输入信号放大到设定的电源功率电流；继电器切换开关模块，用于切换大电流输出和小电流输出的两种模式；所述电源输出单元（A005），包括两路正交的交流电源的外接电源端口，第一路为正弦外部电源端口，第二路为余弦外部电源端口，电源输出单元（A005）同步输出两路正交的恒定电流，两路输出接感性线圈的负载；所述采样反馈单元（A006），包括两组取样电阻，针对大电流和小电流的两种模式串接不同阻值的取样电阻，将输出的电源信号的特征信息采集，将采集的参数反馈给单片机控制单元（A003）进行输出调节；低频双路交流恒流源调节输出方法包括以下步骤：第一步，由上位机控制单元（A002）对电源的频率，幅值，相位参数进行设置；第二步，由单片机控制单元（A003）采用DDS技术合成设定的频率和相位的设定值，并通过DAC控制电流输出的增益控制输出的电流幅值，最终实现了电源装置的三个参数可调；第三步，由执行电路单元（A004）的功率放大器对单片机控制单元（A003）的信号进行放大处理，然后对放大的电流信号进行滤波处理，最后经继电器切换开关模块，根据输出的电流的大小切换响相应的输出电路；第四步，由电源输出单元（A005）将两路正交恒定电流经第一路、第二路输出到感性负载；第五步，由感性负载产生所需的正交的磁场，并用于下一步计量工作；第六步，由采样反馈单元（A006）的采样电阻采集输出端的电源特征信号，反馈给单片机控制单元（A003）进行准确的控制，直到输出达到设定精度以内并成功锁定；第七步，由上位机控制单元（A002）的外接的显示器，将调节的动态过程直观的显示，并最终显示锁定状态。