CN207366608U - 振动台功率放大器的整机检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振动台功率放大器的整机检测装置，包括信号发生器、电流检测电路和电压检测电路；信号发生器连接在功率放大器的输入端，电流检测电路和电压检测电路均连接在功率放大器的输出端；电流检测电路包括电流采集器、电流调理电路、电流有效值检出电路和电流峰值保持电路；电流采集器电连接电流调理电路，电流调理电路将电流采集器输出的交直流信号整流成脉动直流信号；电流调理电路的输出端连接电流有效值检出电路和电流峰值保持电路；电压检测电路包括电压采集器和电压有效值检出电路。本实用新型的检测装置，自带信号发生器，在线检测功率放大器输出电流的有效值和峰值、以及输出电压的有效值，大大提高测量准确性，杜绝安全隐患的发生。

Description

振动台功率放大器的整机检测装置

技术领域

本实用新型属于振动台检测技术领域领域，具体涉及一种振动台功率放大器的整机检测装置。

背景技术

可靠性测试振动台的实际生产过程中，由于大功率负载的需要，对振动台功放输出电流的要求也越来越大，但受构成振动台功放模块的半导体功率器件，磁性材料等自身性能的影响，单个功率模块的输出参数(如电压、电流、功率)往往不能满足要求。这种情况下一般采用多个功放模块并联供电，这样不但可以提供所需电流，还能形成N+m冗余结构，提高系统的稳定性，可谓一举两得。考核功率放大器各个功放模块之间电流的均衡性对提高并联功放系统的稳定性至关重要。目前，还没有一套设备来检测功率放大器的输出电流和输出电压，都是采用人工检测，功放调试过程中，人工采用钳形电流表和万用表依次测量并记录功放的电流和电压，功放的输出电流均为大电流，人工测量有一定危险性，同时，测量有延时，测量误差大。

发明内容

本实用新型提供一种振动台功率放大器的整机检测装置，自带信号发生器，在线检测功率放大器输出电流的有效值和峰值、以及输出电压的有效值，大大提高测量准确性，杜绝安全隐患的发生。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种振动台功率放大器的整机检测装置，包括信号发生器、电流检测电路和电压检测电路；所述信号发生器连接在功率放大器的输入端，所述电流检测电路和电压检测电路均连接在功率放大器的输出端；

所述电流检测电路包括电流采集器、电流调理电路、电流有效值检出电路和电流峰值保持电路；所述电流采集器电连接电流调理电路，所述电流调理电路将电流采集器输出的交直流信号整流成脉动直流信号；所述电流调理电路的输出端连接电流有效值检出电路和电流峰值保持电路；

所述电压检测电路包括电压采集器和电压有效值检出电路，所述电压采集器的输出端连接电压有效值检出电路。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括其还包括显示器，所述电流有效值检出电路、电流峰值保持电路、电压有效值检出电路三者的输出端均连接至显示器。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电流调理电路包括电阻运算放大器一U1、运算放大器二U2、二极管一D1、二极管二 D2；所述电流采集器的输出端连接运算放大器一U1的反相输入端，运算放大器一U1的正相输入端接地，运算放大器一U1的输出端形成节点A；二极管一D1和二极管二D2串联、且二极管一D1的负极连接节点A、二极管二D2的正极连接节点A；二极管一D1的正极连接运算放大器二U2的负相输入端，二极管二D2的负极连接运算放大器二U2 的正相输入端，运算放大器二U2的输出端通过电阻七R7连接运算放大器二U2的反相输入端，所述运算放大器二U2的输出端输出脉动直流信号。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电流有效值检出电路连接运算放大器二U2的输出端，所述电流有效值检出电路将运算放大器二U2输出的脉动直流信号转化成平滑的直流信号；其包括电阻九R9、电容二C2和电位器一PR1，所述电阻九R9的一端连接运算放大器二U2的输出端，电容二C2和电位器一PR1并联在地和电阻九R9 的另一端之间。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述电流峰值保持电路连接运算放大器二U2的输出端，所述电流峰值保持电路将运算放大器二U2输出的脉动直流信号中的峰值部分检出并输出稳定的直流信号；其包括运算放大器三U3、运算放大器四U4、二极管三D3、二极管四D4、限流电阻R11和电位器二PR2；运算放大器三U3的正相输入端连接运算放大器二U2的输出端，二极管三D3和二极管四D4并联在运算放大器三U3的输出端，二极管三D3的正极连接运算放大器三U3 的负相输入端，二极管四D4的负极连接运算放大器四U4的正相输入端；二极管三D3的正极还连接至运算放大器四U4的负相输入端，限流电阻R11和电位器二PR2串联在运算放大器四U4的输出端。

本实用新型一个较佳实施例中，进一步包括所述信号发生器产生频率和幅值能够调整的正弦信号、或者脉宽能够调整的半正弦信号、或者周期可变、脉宽可变的方波脉冲信号。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种振动台功率放大器的整机检测装置，自带信号发生器，在线检测功率放大器输出电流的有效值和峰值、以及输出电压的有效值，大大提高测量准确性，杜绝安全隐患的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型优选实施例的结构框图；

图2是本实用新型优选实施例整机检测电路的结构框图；

图3是电流检测电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-3所示，本实施例中公开了一种振动台功率放大器的整机检测装置，包括信号发生器、电流检测电路和电压检测电路，上述信号发生器连接在功率放大器的输入端，上述电流检测电路和电压检测电路均连接在功率放大器的输出端。本实施例的检测装置自带信号发生器，本实施例技术方案中，上述信号发生器产生频率能够调整的正弦信号、或者脉宽能够调整的半正弦信号、或者周期可变、脉宽可变的方波脉冲信号。使用脉冲信号作为功率放大器性能检测的信号源，大大节约能源消耗。

信号源、功率放大器和负载形成回路后，电流检测电路对功率放大器的输出进行在线检测。上述电流检测电路包括电流采集器、电流调理电路、电流有效值检出电路和电流峰值保持电路。本实施例技术方案中，上述电流采集器优选采用霍尔电流传感器，上述电流采集器电连接电流调理电路，上述电流调理电路将电流采集器输出的交直流信号整流成脉动直流信号；上述电流调理电路的输出端连接电流有效值检出电路和电流峰值保持电路。

上述电压检测电路包括电压采集器和电压有效值检出电路，电压采集器的输出端连接电压有效值检出电路。

上述电流有效值检出电路、电流峰值保持电路、电压有效值检出电路三者的输出端均连接至显示器。

上述电流采集器和电压采集器形成检测装置的采集端子，使用时，将电流采集器和电压采集器接入功率放大器的输出端，电流采集器实时采集功率放大器各个功率模块输出的电流信号，此处的电流信号为交直流信号，电流调理电路对交直流信号进行整流处理，输出脉动直流信号，电流有效值检出电路对脉动直流信号进行处理，获得平滑的直流信号，进而检出电流的有效值；电流峰值保持电路对脉动直流信号中的峰值部分检出并输出恒定的直流信号，获得电流的峰值电流。

电压采集器实时采集功率放大器各个功率模块输出的电压信号，电压有效值检出电路对电压采集器采集的电压信号进行处理，检出电压的有效值。检出的电流有效值、峰值通和电压有效值均在显示器中进行显示，实现功率放大器输出过流保护、短路保护的精确调校。

具体的，如图3所示，上述电流调理电路包括电阻运算放大器一U1、运算放大器二U2、二极管一D1、二极管二D2；上述电流采集器的输出端连接运算放大器一U1的反相输入端，运算放大器一U1的正相输入端接地，运算放大器一U1的输出端形成节点A；二极管一D1和二极管二D2串联、且二极管一D1的负极连接节点A、二极管二D2 的正极连接节点A；二极管一D1的正极连接运算放大器二U2的负相输入端，二极管二D2的负极连接运算放大器二U2的正相输入端，运算放大器二U2的输出端通过电阻七R7连接运算放大器二U2的反相输入端，上述运算放大器二U2的输出端输出脉动直流信号。

以上，由电阻二R2～电阻七R7、运算放大器一U1、运算放大器二U2、二极管一D1、二极管二D2构成精密的整流电路，将电流次啊机器输出的交直流信号I整流成脉动直流信号。

上述电流有效值检出电路连接运算放大器二U2的输出端，上述电流有效值检出电路将运算放大器二U2输出的脉动直流信号转化成平滑的直流信号；其包括电阻九R9、电容二C2和电位器一PR1，上述电阻九R9的一端连接运算放大器二U2的输出端，电容二C2和电位器一 PR1并联在地和电阻九R9的另一端之间。

上述电流峰值保持电路连接运算放大器二U2的输出端，上述电流峰值保持电路将运算放大器二U2输出的脉动直流信号中的峰值部分检出并输出稳定的直流信号；其包括运算放大器三U3、运算放大器四 U4、二极管三D3、二极管四D4、限流电阻R11和电位器二PR2；运算放大器三U3的正相输入端连接运算放大器二U2的输出端，二极管三 D3和二极管四D4并联在运算放大器三U3的输出端，二极管三D3的正极连接运算放大器三U3的负相输入端，二极管四D4的负极连接运算放大器四U4的正相输入端；二极管三D3的正极还连接至运算放大器四U4的负相输入端，限流电阻R11和电位器二PR2串联在运算放大器四U4的输出端。

以上，整流输出的脉动直流信号分两路输出，一路脉动直流信号经过由电阻九R9、电容二C2组成滤波电路后变成平滑的直流信号，该平滑直流信号经电位器一PR1调节后(校准)输出直流信号Irms(电流有效值)；另一路脉动直流信号经过由电阻十R10、运算放大器三U3、运算放大器四U4、二极管三D3、二极管四D4、限流电阻R11和电位器二PR2组成的电流峰值保持电路，电流峰值保持电路将脉动直流信号中峰值部分检出并输出一个较为恒定的直流信号，该直流信号经过限流电阻R11，通过电位器二PR2调节后(校准)输出直流信号Ipeak (电流峰值)。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种振动台功率放大器的整机检测装置，其特征在于：包括信号发生器、电流检测电路和电压检测电路；所述信号发生器连接在功率放大器的输入端，所述电流检测电路和电压检测电路均连接在功率放大器的输出端；

所述电流检测电路包括电流采集器、电流调理电路、电流有效值检出电路和电流峰值保持电路；所述电流采集器电连接电流调理电路，所述电流调理电路将电流采集器输出的交直流信号整流成脉动直流信号；所述电流调理电路的输出端连接电流有效值检出电路和电流峰值保持电路；

所述电压检测电路包括电压采集器和电压有效值检出电路，所述电压采集器的输出端连接电压有效值检出电路。

2.根据权利要求1所述的振动台功率放大器的整机检测装置，其特征在于：其还包括显示器，所述电流有效值检出电路、电流峰值保持电路、电压有效值检出电路三者的输出端均连接至显示器。

3.根据权利要求1或2所述的振动台功率放大器的整机检测装置，其特征在于：所述电流调理电路包括电阻运算放大器一(U1)、运算放大器二(U2)、二极管一(D1)、二极管二(D2)；所述电流采集器的输出端连接运算放大器一(U1)的反相输入端，运算放大器一(U1)的正相输入端接地，运算放大器一(U1)的输出端形成节点A；二极管一(D1)和二极管二(D2)串联、且二极管一(D1)的负极连接节点A、二极管二(D2)的正极连接节点A；二极管一(D1)的正极连接运算放大器二(U2)的负相输入端，二极管二(D2)的负极连接运算放大器二(U2)的正相输入端，运算放大器二(U2)的输出端通过电阻七(R7)连接运算放大器二(U2)的反相输入端，所述运算放大器二(U2)的输出端输出脉动直流信号。

4.根据权利要求3所述的振动台功率放大器的整机检测装置，其特征在于：所述电流有效值检出电路连接运算放大器二(U2)的输出端，所述电流有效值检出电路将运算放大器二(U2)输出的脉动直流信号转化成平滑的直流信号；其包括电阻九(R9)、电容二(C2)和电位器一(PR1)，所述电阻九(R9)的一端连接运算放大器二(U2)的输出端，电容二(C2)和电位器一(PR1)并联在地和电阻九(R9)的另一端之间。

5.根据权利要求3所述的振动台功率放大器的整机检测装置，其特征在于：所述电流峰值保持电路连接运算放大器二(U2)的输出端，所述电流峰值保持电路将运算放大器二(U2)输出的脉动直流信号中的峰值部分检出并输出稳定的直流信号；其包括运算放大器三(U3)、运算放大器四(U4)、二极管三(D3)、二极管四(D4)、限流电阻(R11)和电位器二(PR2)；运算放大器三(U3)的正相输入端连接运算放大器二(U2)的输出端，二极管三(D3)和二极管四(D4)并联在运算放大器三(U3)的输出端，二极管三(D3)的正极连接运算放大器三(U3)的负相输入端，二极管四(D4)的负极连接运算放大器四(U4)的正相输入端；二极管三(D3)的正极还连接至运算放大器四(U4)的负相输入端，限流电阻(R11)和电位器二(PR2)串联在运算放大器四(U4)的输出端。

6.根据权利要求1所述的振动台功率放大器的整机检测装置，其特征在于：所述信号发生器产生频率和幅值能够调整的正弦信号、或者脉宽能够调整的半正弦信号、或者周期可变、脉宽可变的方波脉冲信号。