CN114217659A - 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 - Google Patents
一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114217659A CN114217659A CN202111466956.7A CN202111466956A CN114217659A CN 114217659 A CN114217659 A CN 114217659A CN 202111466956 A CN202111466956 A CN 202111466956A CN 114217659 A CN114217659 A CN 114217659A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- current
- controlled
- operational amplifier
- resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/561—Voltage to current converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置，包括主处理器，主处理器控制信号发生器产生交流信号，并经过第一运算放大器进行功率放大后传输至压控增益放大器，压控增益放大器对交流信号进行增益调节后输出给第三运算放大器，由第三运算放大器再次进行功率放大后发送至负载，电流采样单元采集输出的电流采样值，并经过A/D转换器模数转换后发送至主处理器处理，主处理器通过对电流采样值和设定值比较后给定补偿参数，重新调整D/A转换器的输出幅值后传输至压控增益放大器的反馈输入端，由压控增益放大器进行增益调节以保持输出电流恒定。本发明的恒流源具有抗干扰能力强、输出电流大、稳定度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及恒流源技术领域，具体为一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置。
背景技术
交流恒流源主要用于检测断路器、塑壳断路器、小型断路器、继电器、开关、交流接触器、机械开关、电子开关、电流互感器、需要设定额定电流、动作电流、短路保护电流等生产场合。
传统的电机调控式恒流源、功放式恒流源在上述场合中方便使用，但是在校验仪器仪表中作为电源使用时就会出现电流输出随着温度或元器件特性偏差导致电流稳定性差、调试不便、无法集成控制等缺陷。
因此，本申请提供一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置，旨在解决现有恒流源输出的电流稳定性差及无法满足为大负载设备提供大电流的需求的问题。
本发明是这样实现的：
第一方面，本申请提供一种压控交流恒流源电路，包括主处理器、信号发生器、工作电源、压控增益放大器、D/A转换器、A/D转换器、电流采样单元、第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器，所述工作电源分别连接所述信号发生器和所述主处理器，所述主处理器的输出端连接所述信号发生器，控制所述信号发生器产生交流信号，并经过所述第一运算放大器进行功率放大后传输至所述压控增益放大器的第一输入端，所述压控增益放大器的第二输入端接地，所述压控增益放大器对交流信号进行增益调节后输出给所述第三运算放大器，由所述第三运算放大器再次进行功率放大后发送至负载，所述电流采样单元用于采集所述第三运算放大器输出端的电流采样值，并经过A/D转换器模数转换后发送至所述主处理器处理，所述主处理器通过对所述电流采样值和设定值比较后给定补偿参数，将所述补偿参数经由所述D/A转换器进行数模转换，并经由所述第二运算放大器放大后传输至所述压控增益放大器的反馈输入端，由所述压控增益放大器对两路输入信号进行增益调节以保持输出电流恒定。
可选地，所述电流采样单元包括电流互感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容，所述电流互感器的一次侧串联在所述第三运算放大器和负载之间，所述电流互感器的二次侧并接在所述第一电阻的两端，所述第一电容和第二电容串联后与所述第一电阻并联，所述第一电容和第二电容连接的共同端接地，所述第一电容的另一端串联所述第二电阻，所述第二电容的另一端串联所述第三电阻，所述第二电阻和所述第三电阻的另一端共同连接所述A/D转换器的输入端。
可选地，所述电流采样单元与所述A/D转换器之间串联有第四运算放大器。
可选地，所述主处理器采用LPC系列的ARM芯片。
可选地，所述信号发生器采用型号为AD9983的DDS信号发生器。
可选地，所述压控增益放大器采用VCA882芯片。
第二方面，本申请提供一种消弧线圈自动补偿校验装置，包括消弧线圈和第一方面任一所述的压控交流恒流源电路，所述压控交流恒流源电路产生的电流用于为所述消弧线圈提供电流。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请通过主处理器控制信号发生器产生50HZ的交流信号，通过电流采样单元采集电流源的输出电流，通过主处理器计算补偿参数，从而得到稳定的输出电流。本发明通过设置多个运算放大器组成的功放电路，为整个恒流源电路提供了大信号，能够驱动大负载，应用更广泛，并且本发明的恒流源具有抗干扰能力强、输出电流大、稳定度高等优势。可以作为标准电流源使用，也可以和其它部件组成一套校验类仪器仪表。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本申请实施例的一种压控交流恒流源电路的整体电路框图；
图2是本申请实施例的一种压控交流恒流源电路的部分电路图；
图3是本申请实施例的一种压控交流恒流源电路的电流采样单元的电路图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一方面实施例，如图1和图2所示，本申请提供一种压控交流恒流源电路，包括主处理器、信号发生器U5、工作电源、压控增益放大器U1、D/A转换器U4、A/D转换器、电流采样单元、第一运算放大器U2A、第二运算放大器U2B和第三运算放大器U3，所述工作电源分别连接所述信号发生器U5和所述主处理器，所述主处理器的输出端连接所述信号发生器U5，控制所述信号发生器U5产生50HZ交流信号，并经过所述第一运算放大器U2A进行功率放大后传输至所述压控增益放大器U1的第一输入端，所述压控增益放大器U1的第二输入端接地，所述压控增益放大器U1对交流信号进行增益调节后输出给所述第三运算放大器U3，由所述第三运算放大器U3再次进行功率放大后发送至负载，所述电流采样单元用于采集所述第三运算放大器U3输出端的电流采样值，并经过A/D转换器模数转换后发送至所述主处理器处理，所述主处理器通过对所述电流采样值和设定值比较后给定补偿参数，将所述补偿参数经由所述D/A转换器进行数模转换，并经由所述第二运算放大器U2B放大后传输至所述压控增益放大器U1的反馈输入端，由所述压控增益放大器U1对两路输入信号进行增益调节以保持输出电流恒定。
在本申请实施例中，电流源输出电流位0～15A可调，电流精度±0.5％，稳定度≤100μA，抗干扰能力＞10kV/0.01A。
可选地，如图3所示，所述电流采样单元包括电流互感器CT、第一电阻R30、第二电阻R40、第三电阻R50、第一电容C30和第二电容C40，所述电流互感器CT的一次侧串联在所述第三运算放大器U3和负载之间，所述电流互感器CT的二次侧并接在所述第一电阻R30的两端，所述第一电容和第二电容串联后与所述第一电阻并联，所述第一电容C30和第二电容C40连接的共同端接地，所述第一电容C30的另一端串联所述第二电阻R40，所述第二电容C40的另一端串联所述第三电阻R50，所述第二电阻R40和所述第三电阻R50的另一端共同连接所述A/D转换器的输入端。
可选地，所述电流采样单元与所述A/D转换器之间串联有第四运算放大器。
可选地，所述主处理器采用LPC系列的ARM芯片。
可选地，所述信号发生器U5采用型号为AD9983的DDS信号发生器。
可选地，所述压控增益放大器采用VCA882芯片。
工作原理：
首先在主处理器中设置电流设定值，通过电流采样电路采集电流源输出的电流采样值，并通过A/D转换器将模拟电流采样值转换为数字电流采样值，发送给主处理器，由主处理器对电流采样值和设定值进行比较，计算得到电流补偿参数，并经过D/A转换器进行数模转换后发送给压控增益放大器，由压控增益放大器进行增益调节后输出恒定的电流源，可以通过周期性的采样、比较、补偿输出电流值，达到高稳定度的输出电流值。
本发明产品可以作为标准电流源使用，也可以和其它部件组成一套校验类仪器仪表。如下面给出的实施例。
第二方面，本申请提供一种消弧线圈自动补偿校验装置，包括消弧线圈和第一方面任一所述的压控交流恒流源电路，所述压控交流恒流源电路产生的电流用于为所述消弧线圈提供电流。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种压控交流恒流源电路，其特征在于，包括主处理器、信号发生器、工作电源、压控增益放大器、D/A转换器、A/D转换器、电流采样单元、第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器，所述工作电源分别连接所述信号发生器和所述主处理器，所述主处理器的输出端连接所述信号发生器，控制所述信号发生器产生交流信号，并经过所述第一运算放大器进行功率放大后传输至所述压控增益放大器的第一输入端，所述压控增益放大器的第二输入端接地，所述压控增益放大器对交流信号进行增益调节后输出给所述第三运算放大器，由所述第三运算放大器再次进行功率放大后发送至负载，所述电流采样单元用于采集所述第三运算放大器输出端的电流采样值，并经过A/D转换器模数转换后发送至所述主处理器处理，所述主处理器通过对所述电流采样值和设定值比较后给定补偿参数，将所述补偿参数经由所述D/A转换器进行数模转换，并经由所述第二运算放大器放大后传输至所述压控增益放大器的反馈输入端，由所述压控增益放大器对两路输入信号进行增益调节以保持输出电流恒定。
2.根据权利要求1所述的一种压控交流恒流源电路，其特征在于，所述电流采样单元包括电流互感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容，所述电流互感器的一次侧串联在所述第三运算放大器和负载之间，所述电流互感器的二次侧并接在所述第一电阻的两端，所述第一电容和第二电容串联后与所述第一电阻并联，所述第一电容和第二电容连接的共同端接地，所述第一电容的另一端串联所述第二电阻，所述第二电容的另一端串联所述第三电阻，所述第二电阻和所述第三电阻的另一端共同连接所述A/D转换器的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的一种压控交流恒流源电路，其特征在于，所述电流采样单元与所述A/D转换器之间串联有第四运算放大器。
4.根据权利要求1所述的一种压控交流恒流源电路，其特征在于，所述主处理器采用LPC系列的ARM芯片。
5.根据权利要求1所述的一种压控交流恒流源电路，其特征在于，所述信号发生器采用型号为AD9983的DDS信号发生器。
6.根据权利要求1所述的一种压控交流恒流源电路，其特征在于，所述压控增益放大器采用VCA882芯片。
7.一种消弧线圈自动补偿校验装置，其特征在于，包括消弧线圈和权利要求1-6任一所述的压控交流恒流源电路，所述压控交流恒流源电路产生的电流用于为所述消弧线圈提供电流。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111466956.7A CN114217659A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111466956.7A CN114217659A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114217659A true CN114217659A (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80699523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111466956.7A Pending CN114217659A (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114217659A (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020060915A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-23 | Pomeroy Geoffrey S. | Differential current source with active common mode reduction |
| JP2011221778A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Hioki Ee Corp | 交流定電流出力装置 |
| CN202257338U (zh) * | 2011-10-19 | 2012-05-30 | 沁阳市电业综合公司 | 一种基于功率放大器的恒流源 |
| TW201337492A (zh) * | 2012-03-07 | 2013-09-16 | Chroma Ate Inc | 交流換流器中的定電流模式控制器 |
| CN103729008A (zh) * | 2012-10-12 | 2014-04-16 | 沈阳君印科技有限公司 | 宽电流范围交流恒流源补偿型控制策略 |
| CN104345764A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-11 | 绵阳市维博电子有限责任公司 | 一种恒流源 |
| CN204514975U (zh) * | 2015-03-18 | 2015-07-29 | 艾德克斯电子（南京）有限公司 | 交流恒流源、电池内阻检测装置及电池测试仪 |
| CN105404343A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-16 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种适用于电流互感器校正的交流恒流源 |
| CN206282170U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-06-27 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 一种交流恒流源电路 |
| CN109814647A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-28 | 湖南银河电气有限公司 | 一种宽量程且闭环控制的交流电流源及处理方法 |
| CN110597334A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-20 | 深圳市嘉兆鸿电子有限公司 | 交流电流源 |
| CN110957928A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-03 | 北京东方计量测试研究所 | 基于阻抗补偿方法的交流大电流源电路及其阻抗补偿方法 |
| CN211928021U (zh) * | 2020-01-13 | 2020-11-13 | 云南电网有限责任公司临沧供电局 | 一种变压器参数测量装置的三相电能数据采集电路 |
| CN216387165U (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-26 | 国网浙江省电力有限公司建德市供电公司 | 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 |
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111466956.7A patent/CN114217659A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020060915A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-23 | Pomeroy Geoffrey S. | Differential current source with active common mode reduction |
| JP2011221778A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Hioki Ee Corp | 交流定電流出力装置 |
| CN202257338U (zh) * | 2011-10-19 | 2012-05-30 | 沁阳市电业综合公司 | 一种基于功率放大器的恒流源 |
| TW201337492A (zh) * | 2012-03-07 | 2013-09-16 | Chroma Ate Inc | 交流換流器中的定電流模式控制器 |
| CN103729008A (zh) * | 2012-10-12 | 2014-04-16 | 沈阳君印科技有限公司 | 宽电流范围交流恒流源补偿型控制策略 |
| CN104345764A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-11 | 绵阳市维博电子有限责任公司 | 一种恒流源 |
| CN204514975U (zh) * | 2015-03-18 | 2015-07-29 | 艾德克斯电子（南京）有限公司 | 交流恒流源、电池内阻检测装置及电池测试仪 |
| CN105404343A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-16 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种适用于电流互感器校正的交流恒流源 |
| CN206282170U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-06-27 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 一种交流恒流源电路 |
| CN109814647A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-28 | 湖南银河电气有限公司 | 一种宽量程且闭环控制的交流电流源及处理方法 |
| CN110597334A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-20 | 深圳市嘉兆鸿电子有限公司 | 交流电流源 |
| CN110957928A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-03 | 北京东方计量测试研究所 | 基于阻抗补偿方法的交流大电流源电路及其阻抗补偿方法 |
| CN211928021U (zh) * | 2020-01-13 | 2020-11-13 | 云南电网有限责任公司临沧供电局 | 一种变压器参数测量装置的三相电能数据采集电路 |
| CN216387165U (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-26 | 国网浙江省电力有限公司建德市供电公司 | 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谢志远;贡振岗;杨星;吴晓燕;: "一种高稳定数控交流恒流源的设计" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105144532B (zh) | 用于将电功率馈送到供电网中的方法 | |
| Cristaldi et al. | A linearization method for commercial Hall-effect current transducers | |
| CN216387165U (zh) | 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 | |
| CN105607031A (zh) | 高压电能表检定装置 | |
| CN106787783B (zh) | 一种宽频功率源系统 | |
| DE60207707D1 (de) | Überwachung der brennstoffzellenspannung | |
| CN102967742A (zh) | 宽电流检测范围的电子互感器 | |
| CN208506629U (zh) | 一种基于远端反馈的供电电路 | |
| Nzimako et al. | Stability and accuracy evaluation of a power hardware in the loop (PHIL) interface with a photovoltaic micro-inverter | |
| CN114217659A (zh) | 一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置 | |
| Simic et al. | Development of a data acquisition system for the testing and verification of electrical power quality meters | |
| CN111555677B (zh) | 一种航空交流三级式发电系统电压稳定控制方法 | |
| WO2024021920A1 (zh) | 供电系统及并网控制方法 | |
| KR101212264B1 (ko) | 인버터 장치 및 제어 방법 | |
| Schwendemann et al. | A 60 kW power hardware-in-the-loop test bench for grid emulation based on a series hybrid cascaded H-bridge converter | |
| JP6822531B1 (ja) | シミュレーション装置 | |
| CN211653119U (zh) | 一种用于对全光纤电流互感器进行宽频校验的系统 | |
| JP2001218309A (ja) | 配電盤 | |
| CN206313668U (zh) | 一种宽频功率源装置 | |
| JP4754701B2 (ja) | 直流分検出装置 | |
| CN212905110U (zh) | 一种电压互感器隔离装置 | |
| Zhao et al. | Development of HF power source for the calibration of electrosurgical analyzer | |
| CN219627678U (zh) | 一种带反馈压控ac电路 | |
| CN109828122B (zh) | 适用于双输入电力系统稳定器的同步发电机角速度测量方法 | |
| CN218455762U (zh) | 一种带反馈控制与选频滤波功能的倍频感应耐压试验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220322 |