CN213879643U - 一种三相电工检定用可调压pwm驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三相电工检定用可调压PWM驱动器，包括高频变压器T以及所述高频变压器T原级连接的功率开关电路，所述高频变压器T原级的中心抽头上通过功率放大电路连接有MCU，且所述MCU的PWM输出端与所述功率开关电路的控制输入端连接，所述高频变压器T输出端连接有高频桥堆DR，所述高频桥堆DR通过π型LC滤波电路进行滤波输出。本实用新型结构设计合理，能够精确地对输出电压或输出电流进行调节，同时不会产生偏磁效应，避免了高频变压器发热损耗及波形的畸变，具有体积小、精度高、输出稳定的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电工检定领域，尤其涉及一种三相电工检定用可调压PWM驱动器。
背景技术
电工仪器仪表在电力工业中应用广泛，产品的技术性能和质量直接影响着电力用户的使用效果。因此在实际使用过程中，需要经常地对这些担负着监测电网运行的各类电工仪器仪表进行检定和测试，以保证电网系统运行的可靠性和精确度。本方案所涉及到的三相电工检定装置就是用于测试和检定交流电工仪器仪表的多功能程控装置，包括对电能表、电压表、电流表、相位表、频率表、功率表、功率因数表等数显指示仪表的测试和检定，以及仪用电压互感器、电流互感器、钳形电流互感器等电量传感器的测试和检定，电压变送器、电流变送器、功率变送器、功率因数变送器、频率变送器等电量变送器的测试和检定；无功补偿控制器、电力数据采集器、电能表现场校验仪、电力参数测试仪、电压监测仪、配电负荷监测仪、多功能电力仪表、负荷管理终端、失压失流计时器等电量测试仪器的测试和检定。
但是现有技术中的PWM电路均通过调节脉冲宽度来达到调压的目的，但这类电路通过变压器时，由于正负脉宽不对称，易在变压器上产生磁偏损耗，不适用作为宽范围的调压，存在一定的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种三相电工检定用可调压PWM驱动器，能够精确地对输出电压或输出电流进行调节，同时不会产生偏磁效应，避免高频变压器发热损耗及波形的畸变。
本实用新型是这样实现的：
一种三相电工检定用可调压PWM驱动器，包括高频变压器T以及所述高频变压器T原级连接的功率开关电路；
所述高频变压器T原级的中心抽头上通过功率放大电路连接有MCU，且所述MCU的PWM输出端与所述功率开关电路的控制输入端连接，所述高频变压器T输出端连接有高频桥堆DR，所述高频桥堆DR通过π型LC滤波电路进行滤波输出。
所述功率开关电路包括功率管M1和功率管M2，所述功率管M1以及所述功率管M2漏极与所述高频变压器T原级连接，所述功率管M1以及所述功率管M2源极接地，所述功率管M1以及所述功率管M2栅极共同连接有MOSFET驱动器DRV，所述MOSFET驱动器DRV控制输入端与所述MCU的PWM输出端连接。
所述功率放大电路包括与所述MCU输出端连接的数模转换模块DAC，所述数模转换模块DAC输出端连接有功率放大器A，所述功率放大器A输出端与所述高频变压器T原级中心抽头连接。
所述MCU的PWM输出端产生占空比为50％的正方波。
所述π型LC滤波电路包括依次串联的电容C1、电感L以及电容C2，所述电容C1以及所述电容C2的阴极与所述高频桥堆DR的阴极连接并接地，所述电容C1阳极与所述高频桥堆DR阳极连接，所述电容C2阳极与接地端构成输出端。
本实用新型结构设计合理，能够精确地对输出电压或输出电流进行调节，同时不会产生偏磁效应，避免了高频变压器发热损耗及波形的畸变，具有体积小、精度高、输出稳定的特点。
附图说明
图1是本实用新型三相电工检定用可调压PWM驱动器的电路结构示意图；
图2是本实用新型三相电工检定用可调压PWM驱动器的输入输出波形图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
请参见附图1至附图2，一种三相电工检定用可调压PWM驱动器，包括高频变压器T以及所述高频变压器T原级连接的功率开关电路；
所述高频变压器T原级的中心抽头上通过功率放大电路连接有MCU，且所述MCU的PWM输出端与所述功率开关电路的控制输入端连接，所述高频变压器T输出端连接有高频桥堆DR，所述高频桥堆DR通过π型LC滤波电路进行滤波输出。
所述功率开关电路包括功率管M1和功率管M2，所述功率管M1以及所述功率管M2漏极与所述高频变压器T原级连接，所述功率管M1以及所述功率管M2源极接地，所述功率管M1以及所述功率管M2栅极共同连接有MOSFET驱动器DRV，所述MOSFET驱动器DRV控制输入端与所述MCU的PWM输出端连接。在推挽式变换电路中，MCU的PWM输出端输出周期性控制波形来驱动MOSFET驱动器DR工作，MOSFET驱动器DR输入端接收到MCU的控制信号后，对功率管M1以及功率管M2进行交替控制，使得功率管M1以及功率管M2交替导通，进而对功率放大电路的输出进行逆变放大。
所述功率放大电路包括与所述MCU输出端连接的数模转换模块DAC，所述数模转换模块DAC输出端连接有功率放大器A，所述功率放大器A输出端与所述高频变压器T原级中心抽头连接。由MCU产生一个与输出要求相应的控制字，控制DAC产生相应的直流电压经功率放大器A产生Vin，经高频变压器调制输出Vout，经整流滤波输出一个受控于MCU的直流电压VDC。
所述MCU的PWM输出端产生占空比为50％的正方波。调整波形为占空比50％的正方波，不会导致高频变压器产生偏磁效应，避免了高频变压器发热损耗及波形畸变。
所述π型LC滤波电路包括依次串联的电容C1、电感L以及电容C2，所述电容C1以及所述电容C2的阴极与所述高频桥堆DR的阴极连接并接地，所述电容C1阳极与所述高频桥堆DR阳极连接，所述电容C2阳极与接地端构成输出端。高频桥堆DR的输出信号中仅含有高频噪声，π型LC滤波电路将高频噪声滤除后即可获取所需的直流信号。
本实施方式中的MCU产生一个占空比50％的正方波，通过MOSFET驱动器DRV分别驱动功率管M1、功率管M2，功率管M1、功率管M2的漏极分别接入高频变压器T的两个输入端；MCU通过I/O口控制16bit数模转换模块DAC产生一个高精度的数控直流电压控制功率放大器A输出一个功率直流馈入高频变压器T的输入端的中心抽头。
当MCU输出一个80kHz正方波，且功率放大器A输出一个Vin的直流时，在高频变压器T的输出端则产生一个正比于Vin的输出电压Vout。
高频变压器T输出的方波Vout经高频桥堆DR变换和π型LC滤波电路的滤波，输出一个与Vout成比例的直流电压VDC。
由这套电路产生的高精度直流输出有以下优点：
a)用较低的供电电源和通用放大器经变压器输出高精度的1000V直流电压或10A的直流电流；
b)输出电压可通过调节16bit数模转换模块DAC精确控制；
c)采用了高频调制，使得输出变压器的体积和重量缩小到采用低频变压器输出技术的1/5，使得系统便携化成为可能；
d)高频整流桥输出信号中仅含有高频噪声，则LC滤波电路也较低频整流电路的大为缩小；
e)调整波形为占空比50％的正方波，不会导致高频变压器产生偏磁效应，避免了高频变压器发热损耗及波形畸变；
f)输出正方波的幅值精确可控。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种三相电工检定用可调压PWM驱动器，包括高频变压器T以及所述高频变压器T原级连接的功率开关电路；
其特征是：所述高频变压器T原级的中心抽头上通过功率放大电路连接有MCU，且所述MCU的PWM输出端与所述功率开关电路的控制输入端连接，所述高频变压器T输出端连接有高频桥堆DR，所述高频桥堆DR通过π型LC滤波电路进行滤波输出。
2.根据权利要求1所述的三相电工检定用可调压PWM驱动器，其特征是：所述功率开关电路包括功率管M1和功率管M2，所述功率管M1以及所述功率管M2漏极与所述高频变压器T原级连接，所述功率管M1以及所述功率管M2源极接地，所述功率管M1以及所述功率管M2栅极共同连接有MOSFET驱动器DRV，所述MOSFET驱动器DRV控制输入端与所述MCU的PWM输出端连接。
3.根据权利要求1所述的三相电工检定用可调压PWM驱动器，其特征是：所述功率放大电路包括与所述MCU输出端连接的数模转换模块DAC，所述数模转换模块DAC输出端连接有功率放大器A，所述功率放大器A输出端与所述高频变压器T原级中心抽头连接。
4.根据权利要求1所述的三相电工检定用可调压PWM驱动器，其特征是：所述MCU的PWM输出端产生占空比为50％的正方波。
5.根据权利要求1所述的三相电工检定用可调压PWM驱动器，其特征是：所述π型LC滤波电路包括依次串联的电容C1、电感L以及电容C2，所述电容C1以及所述电容C2的阴极与所述高频桥堆DR的阴极连接并接地，所述电容C1阳极与所述高频桥堆DR阳极连接，所述电容C2阳极与接地端构成输出端。
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