CN212008697U - 一种便携式无功补偿功能测试装置 - Google Patents

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徐余丰
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徐建清
王剑宏
毛明启
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Zhejiang Huibo Electric Power Equipment Manufacturing Co ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种便携式无功补偿功能测试装置，包括：电压控制单元，用于对输入电源进行开关控制、功率放大和幅值调节得到输出电压；过零检测单元，用于得到根据输出电压形成的用于形成超前或滞后预期相位的输出电流所需的过零信号；单片机控制器，用于根据预设移相参数以及所述过零信号形成移相电流控制信号；以及电流控制单元，用于对所述移相电流控制信号进行调节、功率放大、恒流及变压器隔离得到输出电流，本实用新型可实现工频交流电源电压和移相电流的同步输出，电流相位可任意角度调节，电流输出波形失真度极小，输出电压和电流可大范围调节，且装置电路结构简单、体积小、重量轻、测量精度高。

Description

一种便携式无功补偿功能测试装置
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种便携式无功补偿功能测试装置。
背景技术
根据国家强制性认证(CCC认证)规定，低压无功补偿成套设备出厂试验包含额定电压和1.1倍额定电压以及容性和感性负载电流条件下的动作功能正确性检查等项目。多年来，无功补偿技术和成套补偿设备得到了很大程度的发展，但针对成套补偿设备出厂试验的动作功能测试装置仍旧使用自制的模拟综合试验台，存在许多不足之处，如：调相角度一般固定为0°和±60°或相角可调范围小于90°；输出波形受输入波形的影响，移相操作不方便；体积过大(约1m3)，不便于移动；移相角度随所接负载和时间等因素的影响会产生漂移等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种便携式无功补偿功能测试装置，通过将模拟电路与数字电路相结合，实现了工频交流电源电压和移相电流的同步输出，电流相位可任意角度调节，电流输出波形失真度极小，输出电压和电流可大范围调节，且装置电路结构简单、体积小(与小型桌面电脑主机相当)、重量轻(8kg左右)、测量精度高，能满足较高精度的低压无功补偿控制器及成套电容补偿设备的出厂试验要求。
为了达到以上目的，本实用新型公开了一种便携式无功补偿功能测试装置，包括：
电压控制单元，用于对输入电源进行开关控制、功率放大和幅值调节得到输出电压；
过零检测单元，用于得到根据输出电压形成的用于形成超前或滞后预期相位的输出电流所需的过零信号；
单片机控制器，用于根据预设移相参数以及所述过零信号形成移相电流控制信号；以及
电流控制单元，用于对所述移相电流控制信号进行调节、功率放大、恒流及变压器隔离得到输出电流。
优选的，还包括用于对输入信号进行滤波并将滤波后的输入信号分别传输至电压控制单元的电磁干扰滤波器以及用于根据所述输入信号形成稳定的直流电压为所述单片机控制器和所述电流控制单元提供工作电源的稳压电源。
优选的，所述电压控制单元包括功率开关管和电压调节器；
所述功率开关管用于根据所述单片机控制器传输的电压控制信号对输入电压进行控制并形成功率放大的电压信号传输至所述电压调节器；
所述电压调节器用于对所述功率开关管传输的电压信号进行幅值调节得到输出电压。
优选的，所述过零检测单元包括与所述电压调节器的输出电压信号端连接的整流检波电路以及与所述整流检波电路连接的过零脉冲信号电路；
所述整流检波电路用于将所述电压调节器的输出电压信号整流得到脉动直流信号并传输至所述过零脉冲信号电路；
所述过零脉冲信号电路用于根据所述脉动直流信号得到表征所述输出电压信号的波形特征和电压零点的过零信号并传输至所述单片机控制器。
优选的，所述整流检波电路包括桥式整流电路，桥式整流电路包括桥式连接的第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
所述第一二极管的正极端与第一桥臂中点连接，负极端与第二桥臂中点连接；
所述第二二极管的负极端与第二桥臂中点连接，正极端与第三桥臂中点连接；
所述第三二极管的负极端与第三桥臂中点连接，正极端与第四桥臂中点连接；
所述第四二极管的正极端与第四桥臂中点连接，负极端与第一桥臂中点连接；
所述第一桥臂中点与输入信号端的正极端连接；
所述第三桥臂中点与输入信号端的负极端连接；
所述第二桥臂中点与所述过零脉冲信号电路的第一输入端连接；
所述第四桥臂中点与所述过零脉冲信号电路的第二输入端连接。
优选的，所述整流检波电路包括半波精密整流检波电路，所述半波精密整流检波电路包括运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器；
所述运算放大器的正相输入端与所述第一电阻器的第一端连接，反相输入端与所述第二电阻器的第一端、第三电阻器的第一端、第一二极管的阴极端连接，输出端与所述第一二极管的阳极管和第二二极管的阴极端连接；
所述第一电阻器的第二端接地；
所述第二电阻器的第二端接地与所述输入信号端的正极端连接；
所述第三电阻器的第二端与所述第二二极管的正极端和所述过零脉冲信号电路的第一输入端连接。
优选的，所述过零脉冲信号电路包括与所述整流检波电路的信号输出端连接的第一电阻器、第一晶体管和第二电阻器；
所述第一电阻器的第一端与所述整流检波电路的第一输出端连接，第二端与所述第一晶体管的控制端连接；
所述第一晶体管的第一端与所述第二电阻器的第一端和所述单片机控制器电压信号输入端分别连接，第二端与所述整流检波电路的第二输出端连接；
所述第二电阻器的第二端连接参考电源端。
优选的，所述单片机控制器包括单片机芯片、第一模数转换器以及第一数模转换器。
所述第一模数转换器与所述单片机芯片和所述过零检测单元分别连接，用于将过零检测单元输出的负半周波形数据转换为数字信号，模数转换器每采集一个点，就存入所述单片机芯片存储器的环形队列中；
所述单片机芯片用于根据将存储器中的半周波形数据扩展为全周波形数据，并根据预设移相参数和过零信号基准形成相应的移相角度控制信号。
所述第一数模转换器与所述单片机芯片和所述电流控制单元分别连接，用于根据移相角度控制信号从所述单片机芯片存储器的环形队列中读取数据，并延时输出及转换为正弦交流信号传输至所述电流控制单元。
优选的，还包括电压取样器和电流取样器；
所述电压取样器用于检测输出电压形成模拟形式的电压监测信号；
所述电流取样器用于检测输出电流形成模拟形式的电流监测信号；
所述单片机控制器进一步包括第二模数转换器以及第三模数转换器；
所述第二模数转换器用于将模拟形式的电压监测信号转换为数字形式的电压监测信号并传输至所述单片机芯片；
所述第三模数转换器用于将模拟形式的电流监测信号转换为数字形式的电流监测信号并传输至所述单片机芯片。
优选的，所述电流控制单元包括与所述第一数模转换器输出信号端依次耦接的电流调节器、电流放大器和隔离输出单元；
所述电流调节器用于根据所述第一数模转换器输出的移相电流控制信号形成电流调节信号；
所述电流放大器用于根据所述电流调节信号形成功率放大、恒流的移相电流控制信号；
所述隔离输出单元用于将移相电流控制信号通过变压器隔离变换形成所述输出电流。
本实用新型将模拟电路与数字电路相结合，实现了工频交流电源电压和移相电流的同步输出，电流相位可任意角度调节，电流输出波形失真度极小，输出电压和电流可大范围调节，且装置电路结构简单、体积小、重量轻、测量精度高，能满足较高精度的低压无功补偿控制器及成套电容补偿设备的出厂试验要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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示出本实用新型一种便携式无功补偿功能测试装置一个具体实施例的结构图；
图2示出本实用新型一种便携式无功补偿功能测试装置一个具体实施例1过零检测单元的电路图；
图3示出本实用新型一种便携式无功补偿功能测试装置一个具体实施例1过零检测单元的输入输出信号实测波形图；
图4示出本实用新型一种便携式无功补偿功能测试装置一个具体实施例2过零检测单元的电路示意图(采用半波精密整流检波电路的改进型方案)；
图5示出本实用新型一种便携式无功补偿功能测试装置一个具体实施例2过零检测单元的输入输出信号波形图；
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做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1：
如图1所示，本实施例公开了一种便携式无功补偿功能测试装置，包括电压控制单元、过零检测单元、单片机控制器和电流控制单元。
其中，电压控制单元用于对输入电源进行开关控制、功率放大和幅值调节得到输出电压。
过零检测单元用于得到根据输出电压形成的用于形成超前或滞后预期相位的输出电流所需的过零信号。
单片机控制器用于根据预设移相参数以及所述过零信号形成移相电流控制信号。
电流控制单元用于对所述移相电流控制信号进行调节、功率放大、恒流及变压器隔离得到输出电流。
本实用新型的便携式无功补偿功能测试装置，通过电压控制单元根据输入信号和电压控制信号形成输出电压，实现输入信号的电压整形；通过过零检测单元检测输出电压形成用于表征输出电压的波形特征和电压零点的过零信号；单片机控制器对过零信号进行采样和模数转换，进一步根据预设移相参数进行相移及数模转换后形成移相电流控制信号；电流控制单元通过对该移相电流控制信号进行调节形成功率放大、恒流的输出电流，从而实现具有一定相位差的电压和电流稳定输出。
在优选的实施方式中，便携式无功补偿功能测试装置还包括用于对输入信号进行滤波并将滤波后的输入信号分别传输至电压控制单元和稳压电源的电磁干扰滤波器(EMI滤波器)；以及用于根据所述输入信号形成稳定的直流电压为所述单片机控制器和所述电流控制单元提供工作电源的稳压电源。EMI滤波器可滤除输入信号中通过电网进来的各种干扰信号，可有效滤除输入信号中的纹波和浪涌杂波干扰，使便携式无功补偿功能测试装置能够稳定可靠的工作。
在优选的实施方式中，所述电压控制单元包括功率开关管和电压调节器。
所述功率开关管用于根据所述单片机控制器传输的电压控制信号对输入电压进行控制并形成功率放大的电压信号传输至所述电压调节器。该功率开关管可采用功率三极管，功率三极管的控制端可接收电压控制信号，基于电压控制信号的电平导通输入信号和电压调节器，功率三极管的第一端和第二端可分别与输入信号和电压调节器连接。
所述电压调节器用于对所述功率开关管传输的电压信号进行幅值调节得到输出电压。具体的，电压信号的幅值调节通过控制开关(电压调节开关)和调压器来实现。
在优选的实施方式中，所述过零检测单元包括与所述电压调节器的输出电压信号端连接的整流检波电路、与所述整流检波电路连接的过零脉冲信号电路；
所述整流检波电路用于将所述电压调节器的输出电压信号整流得到脉动直流信号并传输至所述过零脉冲信号电路；
所述过零脉冲信号电路用于根据所述脉动直流信号得到表征所述输出电压信号的波形特征和电压零点的过零信号并传输至所述单片机控制器。
本实施例中，过零检测单元的作用可以理解为给单片机控制器提供一个标准，这个标准的起点是零电压，测试电力系统功率因数COSΦ值就是依据这个标准。也就是说电流超前或滞后是从零电压开始计算的，时间差不一样，Φ值、COSΦ值大小就不一样。
本实施例中，如图2(a)部分所示，所述整流检波电路可采用桥式整流电路，包括桥式连接的第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管。输出电压经过桥式整流电路的四个二极管进行桥式整流，使输出电压的交流信号变为脉动直流信号。
所述第一二极管的正极端与第一桥臂中点连接，负极端与第二桥臂中点连接；所述第二二极管的负极端与第二桥臂中点连接，正极端与第三桥臂中点连接；所述第三二极管的负极端与第三桥臂中点连接，正极端与第四桥臂中点连接；所述第四二极管的正极端与第四桥臂中点连接，负极端与第一桥臂中点连接；所述第一桥臂中点与输入信号端的正极端连接；所述第三桥臂中点与输入信号端的负极端连接；所述第二桥臂中点与所述过零脉冲信号电路的第一输入端连接；所述第四桥臂中点与所述过零脉冲信号电路的第二输入端连接。
如图2(b)部分所示，所述过零脉冲信号电路包括与所述整流检波电路的信号输出端连接的第一电阻器、第一晶体管和第二电阻器；
所述第一电阻器的第一端与所述整流检波电路的第一输出端连接，第二端与所述第一晶体管的控制端连接；
所述第一晶体管的第一端与所述第二电阻器的第一端和所述单片机控制器的电压信号过零检测输入端分别连接，第二端与所述整流检波电路的第二输出端连接；
所述第二电阻器的第二端连接参考电源端。
图2中，桥式整流电路输出的直流信号经过第一电阻器的分压后到达第一晶体管，在分压后的直流信号的作用下，由于直流信号的电压变化，第一晶体管会在导通与不导通的状态间切换。当直流信号的电压值大于等于第一晶体管控制端与第二端间导通的阈值电压时，第一晶体管导通，则第一晶体管的第一端输出的电压值为低电位；而当直流信号的电压值小于第一晶体管控制端与第二端间导通的阈值电压时，第一晶体管截止，第一晶体管第一端输出的电压值为高电位。从而，通过第一晶体管的反复导通、截止，在芯片过零检测端口形成了过零脉冲波形，芯片通过判断，就能检测出电压的零点。本实施例中，具体的电压信号输入输出波形图如图3所示。从波形图中可以看出，第一晶体管是在8ms左右的时刻开始截止，到11ms左右时刻再导通(到18ms左右的时刻再次截止)，这之间的3ms就是检测到的过零信号，当电路过零的时候，整流电压输出为10v。因此，当第一晶体管截止的时刻就是电路过零的时候，过零信号通过第一晶体管就能够转换为能让单片机认识的电平；同时，在第一晶体管负半周导通的时间段，输入信号的波形特征得以保留。
在优选的实施方式中，所述单片机控制器包括单片机芯片(含存储器)、第一模数转换器以及第一数模转换器。
所述第一模数转换器与所述单片机芯片和所述过零检测单元分别连接，用于将过零检测单元输出的负半周波形数据(幅度)采集、转换为数字信号，模数转换器每采集一个点，就存入所述单片机芯片存储器的环形队列中；
所述单片机芯片用于根据预设程序将存储器中的半周波形数据扩展为全周波形数据，并根据预设移相参数和过零信号基准形成相应的移相角度(相位差)控制信号。
所述第一数模转换器与所述单片机芯片和所述电流控制单元分别连接，用于根据移相角度控制信号从所述单片机芯片存储器的环形队列中读取数据，并延时输出及转换为正弦交流信号传输至所述电流控制单元。
在优选的实施方式中，还包括电压取样器和电流取样器。
其中，所述电压取样器用于检测输出电压形成模拟形式的电压监测信号。所述电流取样器用于检测输出电流形成模拟形式的电流监测信号；所述单片机控制器进一步包括第二模数转换器以及第三模数转换器。
所述第二模数转换器用于将模拟形式的电压监测信号转换为数字形式的电压监测信号并传输至所述单片机芯片；所述第三模数转换器用于将模拟形式的电流监测信号转换为数字形式的电流监测信号并传输至所述单片机芯片。在一个具体例子中，电压取样器电路设计中电压取样部分可采用电流型电压互感器采样，输出电压通过电压取样器，变换成0～5V直流信号，再送至单片机控制器模拟信号输入端，由单片机内部的第二模数转换器进行10位精度转换。电流取样电路采用精密电流互感器完成取样，输出电流通过电流取样器，变换成0～5V直流信号，再送至单片机控制器模拟信号输入端进行10位精度的模数转换。输出电压值和输出电流值可在LCD显示器上实时显示。输出电压显示范围0～450V，分辨率为1V。输出电流显示范围0～5.00A，分辨率为0.01A。
在优选的实施方式中，所述电流控制单元包括与所述第一数模转换器输出信号端依次耦接的电流调节器、电流放大器和隔离输出单元；
所述电流调节器用于根据所述第一数模转换器输出的移相电流控制信号形成电流调节信号；
所述电流放大器用于根据所述电流调节信号形成功率放大、恒流的移相电流控制信号；
所述隔离输出单元用于将移相电流控制信号通过变压器隔离变换形成所述输出电流。输出电流的移相值可通过LCD显示器实时显示，显示值范围-1.00～1.00，分辨率为0.01°。
在优选的实施方式中，进一步包括与所述单片机控制器电连接的显示器和控制开关。
所述显示器显示所述单片机控制器传输的系统运行信息。优选的，该显示器包括且不限于LCD显示器和OLED显示器等类型显示器。该显示器可由计算机的显示器提供，便携式无功补偿功能测试装置选配带有RS232通讯接口，计算机通过MODBUS通讯协议通过RS232通讯接口通讯，可对移相器内实时测量数据进行数据采集、处理、管理和远程控制。
所述控制开关用于响应于用户的控制操作形成控制指令并传输至所述单片机控制器以控制所述单片机控制器。
实施例2：
在实施例1中，过零检测单元将正弦的输出电压整形得到脉动直流信号，并进一步根据脉动直流信号的电压变化形成表征输出电压信号的波形特征和电压零点的过零信号。但当二极管正偏时，若正偏电压小于死区电压，二极管仍不能导通，因此电路无法对微弱信号整流。
为了提高整流精度，本实施例中，提供了一种改进型方案，将过零检测单元中的整流检波电路替换为半波精密整流检波电路。如图4(a)所示，所述整流检波电路包括半波精密整流检波电路，该半波精密整流检波电路包括运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器。
其中，所述运算放大器的正相输入端与所述第一电阻器的第一端连接，反相输入端与所述第二电阻器的第一端、第三电阻器的第一端、第一二极管的阴极端连接，输出端与所述第一二极管的阳极管和第二二极管的阴极端连接。
所述第一电阻器的第二端接地。
所述第二电阻器的第二端接地与所述输入信号端的正极端连接。
所述第三电阻器的第二端与所述第二二极管的正极端和所述过零脉冲信号电路的第一输入端连接。
该半波精密整流检波电路可消除实施例1中存在的死区问题，可将微弱的交流电压转换成单向脉动电压，同时，整流电路的输出完整保留了输入电压的形状。如图4所示，图中，由于运放的增益很大，当ui略大于零，即能输出大于二极管死区电压的u'0的值，以克服二极管死区电压给整流电路带来的影响。当输入电压处于正半周，即ui＞0时，u'0＜0，二极管VD2导通，VD1截止，电路实现反相比例运算，输出电压为
Figure BDA0002191114920000091
当输入电压处于负半周，即ui＜0时，u'0＞0，二极管VD2截止，VD1导通，Rf中电流为零，电路输出电压为零。输入输出波形如图5所示。
整流电路输出的脉动直流电压经过R1到达三极管Q1(选用PNP型)，通过三极管的反复导通、截止，在过零检测单元输出端形成了过零方波信号，输出至单片机控制器的信号输入单元。
通过设计采用以上过零检测单元，电路能够检出输出端工频电压过零信号，同时把正弦信号变换成了过零方波信号，单片机可以由此信号为基准，延时产生另一个同频的方波信号，以延时的长短来决定两信号间的相位差。方波信号输入至单片机信号输入单元后，单片机可以通过定时器对过零方波信号进行测试所需的步进延时以实现移相功能，然后根据预设程序再对移相后的方波信号进行正弦插值变换，形成了移相后的电流信号，从而实现了对电流进行任意角度的超前或滞后移相，输出电压和电流可大范围调节，电流输出波形失真度极小。
其他过程和方法与实施例1一致，在此不再重复说明。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (10)

1.一种便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，包括：
电压控制单元，用于对输入电源进行开关控制、功率放大和幅值调节得到输出电压；
过零检测单元，用于得到根据输出电压形成的用于形成超前或滞后预期相位的输出电流所需的过零信号；
单片机控制器，用于根据预设移相参数以及所述过零信号形成移相电流控制信号；以及
电流控制单元，用于对所述移相电流控制信号进行调节、功率放大、恒流及变压器隔离得到输出电流。
2.根据权利要求1所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，还包括用于对输入信号进行滤波并将滤波后的输入信号分别传输至电压控制单元的电磁干扰滤波器以及用于根据所述输入信号形成稳定的直流电压为所述单片机控制器和所述电流控制单元提供工作电源的稳压电源。
3.根据权利要求2所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，所述电压控制单元包括功率开关管和电压调节器；
所述功率开关管用于根据所述单片机控制器传输的电压控制信号对输入电压进行控制并形成功率放大的电压信号传输至所述电压调节器；
所述电压调节器用于对所述功率开关管传输的电压信号进行幅值调节得到输出电压。
4.根据权利要求3所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，所述过零检测单元包括与所述电压调节器的输出电压信号端连接的整流检波电路以及与所述整流检波电路连接的过零脉冲信号电路；
所述整流检波电路用于将所述电压调节器的输出电压信号整流得到脉动直流信号并传输至所述过零脉冲信号电路；
所述过零脉冲信号电路用于根据所述脉动直流信号得到表征所述输出电压信号的波形特征和电压零点的过零信号并传输至所述单片机控制器。
5.根据权利要求4所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，所述整流检波电路包括桥式整流电路，桥式整流电路包括桥式连接的第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
所述第一二极管的正极端与第一桥臂中点连接，负极端与第二桥臂中点连接；
所述第二二极管的负极端与第二桥臂中点连接，正极端与第三桥臂中点连接；
所述第三二极管的负极端与第三桥臂中点连接，正极端与第四桥臂中点连接；
所述第四二极管的正极端与第四桥臂中点连接，负极端与第一桥臂中点连接；
所述第一桥臂中点与输入信号端的正极端连接；
所述第三桥臂中点与输入信号端的负极端连接；
所述第二桥臂中点与所述过零脉冲信号电路的第一输入端连接；
所述第四桥臂中点与所述过零脉冲信号电路的第二输入端连接。
6.根据权利要求4所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，所述整流检波电路包括半波精密整流检波电路，所述半波精密整流检波电路包括运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器；
所述运算放大器的正相输入端与所述第一电阻器的第一端连接，反相输入端与所述第二电阻器的第一端、第三电阻器的第一端、第一二极管的阴极端连接，输出端与所述第一二极管的阳极管和第二二极管的阴极端连接；
所述第一电阻器的第二端接地；
所述第二电阻器的第二端接地与所述输入信号端的正极端连接；
所述第三电阻器的第二端与所述第二二极管的正极端和所述过零脉冲信号电路的第一输入端连接。
7.根据权利要求4所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，所述过零脉冲信号电路包括与所述整流检波电路的信号输出端连接的第一电阻器、第一晶体管和第二电阻器；
所述第一电阻器的第一端与所述整流检波电路的第一输出端连接，第二端与所述第一晶体管的控制端连接；
所述第一晶体管的第一端与所述第二电阻器的第一端和所述单片机控制器电压信号输入端分别连接，第二端与所述整流检波电路的第二输出端连接；
所述第二电阻器的第二端连接参考电源端。
8.根据权利要求1所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，所述单片机控制器包括单片机芯片、第一模数转换器以及第一数模转换器；
所述第一模数转换器与所述单片机芯片和所述过零检测单元分别连接，用于将过零检测单元输出的负半周波形数据转换为数字信号，模数转换器每采集一个点，就存入所述单片机芯片存储器的环形队列中；
所述单片机芯片用于根据将存储器中的半周波形数据扩展为全周波形数据，并根据预设移相参数和过零信号基准形成相应的移相角度控制信号；
所述第一数模转换器与所述单片机芯片和所述电流控制单元分别连接，用于根据移相角度控制信号从所述单片机芯片存储器的环形队列中读取数据，并延时输出及转换为正弦交流信号传输至所述电流控制单元。
9.根据权利要求8所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，还包括电压取样器和电流取样器；
所述电压取样器用于检测输出电压形成模拟形式的电压监测信号；
所述电流取样器用于检测输出电流形成模拟形式的电流监测信号；
所述单片机控制器进一步包括第二模数转换器以及第三模数转换器；
所述第二模数转换器用于将模拟形式的电压监测信号转换为数字形式的电压监测信号并传输至所述单片机芯片；
所述第三模数转换器用于将模拟形式的电流监测信号转换为数字形式的电流监测信号并传输至所述单片机芯片。
10.根据权利要求8所述的便携式无功补偿功能测试装置，其特征在于，所述电流控制单元包括与所述第一数模转换器输出信号端依次耦接的电流调节器、电流放大器和隔离输出单元；
所述电流调节器用于根据所述第一数模转换器输出的移相电流控制信号形成电流调节信号；
所述电流放大器用于根据所述电流调节信号形成功率放大、恒流的移相电流控制信号；
所述隔离输出单元用于将移相电流控制信号通过变压器隔离变换形成所述输出电流。
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