CN112540204B - 一种功率源控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功率源控制装置，包括副频调节器，副频调节器包括正弦发生器、余弦发生器、MCU和输入存储器，正弦发生器和余弦发生器的输出端均与输入存储器的输入端连接，输入存储器的输出端与MCU连接；正弦发生器和余弦发生器的输入端与输入控制器的输入端连接，MCU的输出端与输出控制器的输入端连接；输出控制器的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与负载连接；反馈存储器的输入端与负载连接、输出端与MCU的第二输入管脚连接；反馈存储器用于缓存及存储历史信息。本发明通过人工设定功率后，自动转化为频率正余弦值，后经芯片自动干预正余弦波的波形，之后再转换输出，从而达到减少外部干预即可达到较正功率的目的。

Description

一种功率源控制装置
技术领域
本发明涉及功率源技术领域，具体涉及一种。
背景技术
变频器作为变频调速系统的电源，应用日益广泛。如何准确测量变频器的损耗、效率和变频电机的损耗及效率，是变频调速技术亟待解决的重大课题。电的参考数值主要包括电压、电流的幅值、频率和电压与电流的相位角度及功率等，主要依靠各种电压、电流、频率和功率传感器及仪表进行可视化展见。而功率源则是产生标准电压、电流、频率和功率信号用以校准电压、电流、频率和功率传感器及仪表的标准级计量装置。利用其较正功能，能否进行人为的干预从而使得负载运行达到系统最佳，这是本申请提出的一个新的问题。
在现有技术中，对于变频的设计往往侧重于外部，对于如何能从源头干预电压、电流、频率之间的关系，现有技术中还没有检索到。例如，现有技术中CN104215924A公布了一种功率源，其主要是解决计量问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了解决上述问题的一种功率源控制装置，通过人工设定功率后，自动转化为频率正余弦值，后经芯片自动干预正余弦波的波形，之后再转换输出，从而达到减少外部干预即可达到较正功率的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种功率源控制装置，包括输入控制器、输出控制器、功率放大器、负载和副频调节器，所述副频调节器包括正弦发生器、余弦发生器、MCU和输入存储器，正弦发生器和余弦发生器的输出端均与输入存储器的输入端连接，输入存储器的输出端与MCU的第一输入管脚连接；输入控制器、副频调节器、输出控制器、功率放大器和负载依次电性连接；正弦发生器和余弦发生器的输入端与输入控制器的输入端连接，MCU的输出端与输出控制器的输入端连接；输出控制器的输出端与功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与负载连接；还包括反馈存储器，所述反馈存储器的输入端用于与负载连接，反馈存储器的输出端与MCU的第二输入管脚连接；所述反馈存储器包括一级存储和二级存储器，其中一级存储器用于缓存，二缓存储器用于存储历史信息。
现有技术中专利CN104215924A公布了一种功率源，其主要是解决计量问题，然本申请利用该功能，对其进行改进，将其转用于变频设备中，用于解决对于变频功率的自动控制和反馈，从而使得被控设备达到最优。本发明利用其较正功能，进行人为的干预从而使得负载运行达到系统最佳；此处所谓的干预是指在电压电流产生正弦波和余弦波之时便进行干预的手段。如此干预可以减少系统内损耗，对系统反应快的功率标准源具有重要意义。
进一步优选，所述输入控制器用于输入功率相关参数。
本发明是通过人工输入功率参考值，如果是空调，则输入温度，风力大小等，此时，输入控制器则会根据以往的历史数据或是出厂的给定数据进行转化，转化为余弦波形/正弦波形；以此作为参考，提供给副频调节器，副频调节器则会利用正余弦发生器进行产生波形，进入到输入存储器；此时，经反馈信号传来的反馈信息已经在反馈存储器内做好准备，与输入存储器中存储的信息一同输入至MCU，进行运算，根据各种智能的和人工的算法得出一定的输出数据，从而自动将其转化为功率输出值。需要说明的是，此入的MCU是采用多输入管脚的MCU，因为需要同时接收不同数据；这样MCU在现有市场上可以直接采购。
进一步优选，所述MCU具备二级存储功能。本发明设计MCU需要具备二级存储功能。采用这样的方案有效的解决了系统内损耗的问题，解决启动瞬间电流过大的问题，起到防止启动瞬间烧坏老化机器的作用。
进一步优选，所述输出控制器包括PID调节器与DDS控制器；PID调节器的输入端与MCU的输出端连接，PID调节器的输出端与所述DDS控制器的输入端连接，所述DDS控制器的输出端与功率放大器的输入端连接。
经过副频调节器运算出来的参考值，被PID控制器接收后，以此为参考，与设定的对比，进一步运算，得出最为接近的值；只有通过该最接近的参考值时才能通过DDS控制器输出。
进一步优选，所述DDS控制器则采用是的双源控制类型，主要用于控制输出。
进一步优选，所述功率放大器与负载之间还设有校正回路，较正回路包括电流电压探头和AD转换器；所述副频调节器内还设有校正存储器；所述电流电压探头的输入端与功率放大器的输出端连接，用于检测功率放大器输出端的输出信号；电流电压探头的输出端与AD转换器的输入端连接，AD转换器的输出端与校正存储器连接，校正存储器的输出端与MCU连接。
为了进一步的防止功率放大器的误差，在功率放大器与负载之间设有校正回路，通过电流电压探头检测出输出端的电压电源，再返回至副频调节器进行进一步的判断叠加，经过多次循环，形成稳定的电波流。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明利用其较正功能，进行人为的干预从而使得负载运行达到系统最佳；此处所谓的干预是指在电压电流产生正弦波和余弦波之时便进行干预的手段。如此干预可以减少系统内损耗，对系统反应快的功率标准源具有重要意义。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例2的结构示意图。
图3为实施例3的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了一种功率源控制装置，如图1所示，整体分为四部分：输入部分(即输入控制器)、调节部分(即幅频调机器)、输出部分(即输出控制器)和负载，本实施例的重在调节部分，特别是针对调节部分的回馈电路；具体说来，如图1，功率源由输入控制器、输出控制器、功率放大器和负载构成。所述的输入控制器是用于设定一定功率值的控制器，可以是遥控器也可以是其他输入设备，可以提供幅值、频率以及相位输入的输入面板。本实施例暂以此为例。
通过在输入控制器设定幅值、频率以及相位产生成正余弦，通过输出控制器控制输出；在输入控制器、输出控制器之间设有一个副频调节器，副频调节器是由正弦发生器、余弦发生器、MCU和输入存储器构成；正弦发生器、余弦发生器两者的输入引脚均接输入面板的输出端；MCU的输出引脚中的主引脚接输出控制器；副频调节器的内部连接为，正弦发生器和余弦发生器两者的输出引脚均与输入存储器连接，输入存储器连接MCU。现有技术中，经MCU后则转入输出部分，但是本实例并非如此。而是采用设有多管脚的MCU，在MCU的第二输入管脚连接有反馈存储器，该反馈存储器设有一级存储和二级存储器，其中一级存储器用于缓存，二缓存储器用于存储历史信息；反馈存储器的输入端与负载电源连接，该二级存储有部分的MCU是自带的，如果没有选择合适的自带，可以选择自己制作，这样的配设对于本领域人员来说并非难事，只需设置存储同时选择读取和暂存即可。反馈存储器的输出端与MCU连接，MCU的输出端与输出存储器连接；输出存储器与输出控制器连接，输出控制器与负载连接。本实施例相对于现有技术的优点是，通过人工设定一定的变更，从而为功率源提供一个基本的参考值，但是对于一此老化设备来说，如果人工设置的功率过大，则极易造成损坏，因此，需要在启动的瞬间对于历史数据或是负载的自身状况进行读取和识别，通过这样的方式使得启动变的缓和，从而保护设备。
实施例2
在实施例1的基础上进一步改进，为防止数据出现误差或是输出控制或是功率放大器出现的误差，需要进一步的较正，则在功率放大器与负载之间设置校正回路，所述校正回路是由电流电压探头和AD转换器构成，在副频调节器内增设一个较正存储器，校正存储器的输入端与AD转换器的输出端连接，较正存储器的输出端与MCU连接。通过电流电压探头检测出输出端的电压电源，再返回至副频调节器进行进一步的判断叠加，经过多次循环，形成稳定的电波流。这样形成的电波的更加平滑，对于负载来说，变频并没有如此剧烈；从而进一步的保护负载设备。
实施例2
在实施例1或实施例2的基础上进一步改进，对控制部分进行改进。将输出控制器设置为两部分别控制，由PID调节器与DDS控制器构成输出控制器；PID调节器的输出端与DDS控制器的输入端连接，DDS控制器的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与负载的输入端连接。对于PID调节器采用常规的PID调节器，对于DDS控制器则采用是的双源控制类型，主要用于控制输出。经过副频调节器运算出来的参考值，被PID调节器接收后，以此为参考，与设定的对比，进一步运算，得出最为接近的值；只有通过该最接近的参考值时才能通过DDS控制器输出。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种功率源控制装置，包括输入控制器、输出控制器、功率放大器、负载和副频调节器，所述副频调节器包括正弦发生器、余弦发生器、MCU和输入存储器，正弦发生器和余弦发生器的输出端均与输入存储器的输入端连接，输入存储器的输出端与MCU的第一输入管脚连接；其特征在于，输入控制器、副频调节器、输出控制器、功率放大器和负载依次电性连接；正弦发生器和余弦发生器的输入端与输入控制器的输出端连接，MCU的输出端与输出控制器的输入端连接；输出控制器的输出端与功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与负载连接；还包括反馈存储器，所述反馈存储器的输入端用于与负载连接，反馈存储器的输出端与MCU的第二输入管脚连接；所述反馈存储器包括一级存储器和二级存储器，其中一级存储器用于缓存，二级缓存储器用于存储历史信息；
所述功率放大器与负载之间还设有校正回路，校正回路包括电流电压探头和AD转换器；所述副频调节器内还设有校正存储器；
所述电流电压探头的输入端与功率放大器的输出端连接，用于检测功率放大器输出端的输出信号；电流电压探头的输出端与AD转换器的输入端连接，AD转换器的输出端与校正存储器连接，校正存储器的输出端与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的一种功率源控制装置，其特征在于，所述输入控制器用于输入功率相关参数。
3.根据权利要求1所述的一种功率源控制装置，其特征在于，所述MCU具备二级存储功能。
4.根据权利要求1所述的一种功率源控制装置，其特征在于，所述输出控制器包括PID调节器与DDS控制器；所述PID调节器的输入端与MCU的输出端连接，PID调节器的输出端与所述DDS控制器的输入端连接，所述DDS控制器的输出端与功率放大器的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种功率源控制装置，其特征在于，所述DDS控制器则采用是的双源控制类型。
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