CN111426862A

CN111426862A - 一种纹波测试电源系统

Info

Publication number: CN111426862A
Application number: CN202010298528.7A
Authority: CN
Inventors: 王恩; 刘静; 陈叶; 翟少磊; 李博; 魏龄; 廖耀华; 程富勇; 韩彤; 李毅; 刘斯扬
Original assignee: Electric Power Research Institute of Yunnan Power Grid Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2020-07-17

Abstract

本申请实施例提供的一种纹波测试电源系统，包括调压电路、线性电源电路、交流电源电路、叠加电路，调压电路的输入端电连接交流电源，调压电路的输出端与线性电源电路的输入端、交流电源电路的输入端电连接，叠加电路的输入端与线性电源电路的输出端、交流电源电路的输出端电连接，线性电源电路整流模块、滤波模块和稳压模块电连接；交流电源电路包括控制模块和调频模块电连接，叠加电路将线性电源电路和交流电源电路的信号相加，输出含有波纹交流信号的直流信号；本申请提供的系统实现含有波纹交流信号的直流信号输出的控制，进而实现对装置进行纹波测试，便于对装置的计量性能和纹波含量下的运行状态进行评估。

Description

一种纹波测试电源系统

技术领域

本申请涉及电力设备领域，尤其涉及一种纹波测试电源系统。

背景技术

随着直流供用电技术取得了较大的提升和运用，特别是近几年新型节能环保的电池动力汽车行业、光伏发电行业和城市地铁行业等发展，使直流电能技术得到的广泛的应用。电动汽车的充电装置是作为直流电能转载的重要工具，也关系贸易结算双方的经济利益。

目前，对电动汽车充电装置及光伏逆变发电等的计量检测还是采用传统的交流测量技术，即在直流装置的前端对输入的交流电能进行计量，此种计量方法会计量交流输入端的所有耗能,包括整流时带来的电能损耗，致使用电用户承担了这一部分的损耗电量，这在贸易结算中是不合理的；为了避免给用户承担不合理的经济损失,应在这类装置的直流电能端增加直流电能计量，此时将会利用到直流电能表来计量直流电能。

由于直流的负载复杂且种类多,有如直流充电桩纹波含量低的应用场合，也有如光伏逆变、直流牵引等纹波含量高的应用场合，分析研究直流纹波对直流电能表的影响，对保证其计量的准确性相当重要；另外，在通信行业中，纹波噪声会对系统性能产生负面影响；目前，虽然已经提出了解决纹波产生影响的优化方案，但系统及装置的计量性能以及对纹波的抑制效果却得不到试验验证。

发明内容

本申请提供了一种纹波测试电源系统，用于实现对装置进行纹波测试，便于对装置的计量性能和纹波含量下的运行状态进行评估。

为了达到上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：

提供一种纹波测试电源系统，所述系统包括：调压电路、线性电源电路、交流电源电路、叠加电路；

所述调压电路的输入端电连接交流电源，所述调压电路的输出端与所述线性电源电路的输入端、所述交流电源电路的输入端电连接，所述叠加电路的输入端与所述线性电源电路的输出端、所述交流电源电路的输出端电连接；

所述线性电源电路包括整流模块、滤波模块和稳压模块，所述整流模块、所述滤波模块和所述稳压模块电连接；

所述交流电源电路包括控制模块和调频模块，所述控制模块和所述调频模块电连接；

所述叠加电路将所述线性电源电路和所述交流电源电路的信号相加，输出含有波纹交流信号的直流信号。

可选的，所述线性电源电路和所述交流电源电路单独控制。

可选的，所述调压电路通过变压器进行调压后提供给所述线性电源电路，所述变压器采用可调变比的方式实现调压。

可选的，所述变压器采用可调变比的方式实现调压：通过半导体开关与不同变比的电源输出口连接，所述半导体开关由所述控制模块发出的信号控制。

可选的，所述叠加电路将所述线性电源电路和所述交流电源电路的信号相加：所述叠加电路通过运算放大器将所述交流电源电路的交流信号和所述线性电源电路的直流信号进行叠加。

可选的，所述的调频模块采用变容二极管构成振荡电路，控制模块输出控制信号对所述交流电源电路的交流信号频率进行控制；所述振荡电路为LC回路。

可选的，所述的稳压模块包括、误差放大单元、取样电阻、调整管，所述取样电阻获取输出电压，并与参考电压比较，比较结果由所述误差放大单元放大后，用于控制所述调整管的导通程度，使输出电压保持稳定。

本申请实施例提供的一种纹波测试电源系统，包括：调压电路、线性电源电路、交流电源电路、叠加电路，所述调压电路的输入端电连接交流电源，所述调压电路的输出端与所述线性电源电路的输入端、所述交流电源电路的输入端电连接，所述叠加电路的输入端与所述线性电源电路的输出端、所述交流电源电路的输出端电连接，所述线性电源电路包括整流模块、滤波模块和稳压模块，所述整流模块、所述滤波模块和所述稳压模块电连接，所述交流电源电路包括控制模块和调频模块，所述控制模块和所述调频模块电连接，所述叠加电路将所述线性电源电路和所述交流电源电路的信号相加，输出含有波纹交流信号的直流信号；本申请提供的系统实现含有波纹交流信号的直流信号输出的控制，进而实现对装置进行纹波测试，便于对装置的计量性能和纹波含量下的运行状态进行评估。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种纹波电源系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的另一种纹波电源系统的结构示意图；

图3为本申请实施例中线性电源电路的电路图；

图4为本申请实施例中叠加电路的电路图；

其中：1-调压电路；2-交流电源电路；21-控制模块；22-调频模块；3-线性电源电路；31-整流模块；32-滤波模块；33-稳压模块；4-叠加电路。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本申请做进一步详细描述：

实施例一

本申请实施例提供一种纹波测试电源系统，用于电力设备领域，参照图1所示，所述系统包括：调压电路、线性电源电路、交流电源电路、叠加电路。

所述调压电路的输入端电连接交流电源，所述调压电路的输出端与所述线性电源电路的输入端、所述交流电源电路的输入端电连接，所述叠加电路的输入端与所述线性电源电路的输出端、所述交流电源电路的输出端电连接。

所述线性电源电路和所述交流电源电路单独控制，相互之间不存在干扰。

所述调压电路通过变压器进行调压后提供给所述线性电源电路，所述变压器采用可调变比的方式实现调压，所述调压通过半导体开关与不同变比的电源输出口连接，所述半导体开关由所述控制模块发出的信号控制。

所述叠加电路将所述线性电源电路和所述交流电源电路的信号相加：所述叠加电路通过运算放大器将所述交流电源电路的交流信号和所述线性电源电路的直流信号进行叠加。

参照图2所示，所述系统还包括：所述线性电源电路包括整流模块、滤波模块和稳压模块，所述整流模块、所述滤波模块和所述稳压模块电连接。

所述交流电源电路包括控制模块和调频模块，所述控制模块和所述调频模块电连接。

其中，所述的调频模块采用变容二极管构成振荡电路，控制模块输出控制信号对所述交流电源电路的交流信号频率进行控制；所述振荡电路为LC回路。

所述的稳压模块包括、误差放大单元、取样电阻、调整管，所述取样电阻获取输出电压，并与参考电压比较，比较结果由所述误差放大单元放大后，用于控制所述调整管的导通程度，使输出电压保持稳定。

本申请实施例提供的一种纹波测试电源系统，包括：调压电路、线性电源电路、交流电源电路、叠加电路；所述调压电路的输入端电连接交流电源，所述调压电路的输出端与所述线性电源电路的输入端、所述交流电源电路的输入端电连接，所述叠加电路的输入端与所述线性电源电路的输出端、所述交流电源电路的输出端电连接；所述线性电源电路包括整流模块、滤波模块和稳压模块，所述整流模块、所述滤波模块和所述稳压模块电连接；所述交流电源电路包括控制模块和调频模块，所述控制模块和所述调频模块电连接；所述叠加电路将所述线性电源电路和所述交流电源电路的信号相加，输出含有波纹交流信号的直流信号；本申请提供的系统实现含有波纹交流信号的直流信号输出的控制，进而实现对装置进行纹波测试，便于对装置的计量性能和纹波含量下的运行状态进行评估。

实施例二

所述线性电源电路和所述交流电源电路单独控制。

参照图3所示是线性电源电路的电路图，其中，Q1为调整管，二极管D2为误差放大电路提供一个参考电压，与Q2组成误差放大单元，电阻R3、R4、R5为取样电阻，该部分整体作为线性电源电路中的稳压模块。

所述的稳压模块包括、误差放大单元、取样电阻、调整管，所述取样电阻获取输出电压并与参考电压比较，比较结果由所述误差放大单元放大后，用于控制所述调整管的导通程度，使输出电压保持稳定。

所述叠加电路将所述线性电源电路和所述交流电源电路的信号相加，输出含有波纹交流信号的直流信号。参照图4所示，将交流电源电路的交流信号V₁与线性电源电路的直流信号V₂进行叠加，具体叠加公式如下:

在R₁＝R₂＝R_f时，V_out＝-(V₁+V₂)，将结果取反，得到两个信号的叠加结果，输出含有波纹交流信号的直流信号。

以上内容仅为说明本申请的技术思想，不能以此限定本申请的保护范围，凡是按照本申请提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本申请权利要求书的保护范围之内。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

Claims

1.一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述系统包括：调压电路、线性电源电路、交流电源电路、叠加电路；

2.根据权利要求1所述的一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述线性电源电路和所述交流电源电路单独控制。

3.根据权利要求1所述的一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述调压电路通过变压器进行调压后提供给所述线性电源电路，所述变压器采用可调变比的方式实现调压。

4.根据权利要求3所述的一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述变压器采用可调变比的方式实现调压：

通过半导体开关与不同变比的电源输出口连接，所述半导体开关由所述控制模块发出的信号控制。

5.根据权利要求1所述的一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述叠加电路将所述线性电源电路和所述交流电源电路的信号相加：

所述叠加电路通过运算放大器将所述交流电源电路的交流信号和所述线性电源电路的直流信号进行叠加。

6.根据权利要求1所述的一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述的调频模块采用变容二极管构成振荡电路，控制模块输出控制信号对所述交流电源电路的交流信号频率进行控制。

7.根据权利要求6所述的一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述振荡电路为LC回路。

8.根据权利要求1所述的一种纹波测试电源系统，其特征在于，所述的稳压模块包括、误差放大单元、取样电阻、调整管，所述取样电阻获取输出电压，并与参考电压比较，比较结果由所述误差放大单元放大后，用于控制所述调整管的导通程度，使输出电压保持稳定。