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    直流电源,交流电源,变频电源






    交流信号频率的调节是通过改变点与点之间输出时间间隔Δt来实现,信号频率与Δt的关系如下:

    式中,f为输出信号频率,N为每周波拟合点数(本系统设计N为1 440)。若输出信号f=50 Hz,则Δt为1/72 000 s ,由于STM32F103ZET6工作频率在72 MHz ,所以只需将触发DAC输出的定时器自动重装载寄存器周期的值设置为999即可。


    定时时间值计算公式为:

    输出两路交流信号之间相位差的调节则根据波形拟合点数据数组,选择不同的起始位置触发来实现。设两路输出分别为A和B,存放波形拟合点的数组为DATA[2N] ,N为每周波拟合点数,本系统为1440。若A 、B两路触发起始位置分别为DATA[n1]、DATA[n2],当n1=n2时,A路与B路的相位差为0°;当n1=0,n2=360时相位关系为A路超前B路90° 。相位分辨率为360/1440=0.25°, A与B的相位差关系为 :

    式(5)中,若n1>n2 ,则A路超前B路Ph度;若n1=n2,则同相位;若n1<n2,则A路滞后B路Ph度。

    幅值的调节由式(1)可知,可通过改变输入DAC寄存器DAC_DHRx中DOR的值实现,即对波形拟合点数组中的数据乘以一个系数α,为V=α×DATA[2N],其中V为输出信号的幅值。



    先用直流电还是先用交流电?

    先用直流电还是先用交流电 ?

    220伏/50HZ(赫兹)交流电是我国的供电标准(美国日本等是60HZ) ,所以很多人都以为家用电器用的都是交流电 。至于直流电,大概除了那句广告中会念叨的“直流变频空调”和常用的电池,想不到其他的了吧。其实,不间断电源订做,直流电应用很广泛,河北不间断电源 ,你肯定见过,也用过。比如:电池、电瓶等。随着线路电压不断提高 ,输送功率和输送距离不断增大,直流电又得到工程师们的青睐。因为直流电不需要整流滤波,没有相位差,比较稳定。直流电如何升压呢?简单讲,升压工作交给交流做,交直流再转换一下就好啦!而且,从经济性上看 ,虽然直流换流站比交流输电的变电站造价高,但是直流线路只要正、负两根线,交流线路三相需要三根线,直流线路造价更低,所以距离越长,越适合直流输电 。在输电领域 ,一般超过30公里的水下电缆,两个交流系统之间的异步联接也都是用的直流电 。交流电和直流电各有特点。有人打比方说,交流电像高速铁路,直流电像空中飞机,一个中途可以停车 ,一个点对点飞。用哪个 ,要具体问题具体分析。


    可编程交流电源是实验室与科研机构必不可少的工具 ,在研发和产品测试中,对于输出电压或者电流的幅值、频率、相位、波形等都有一定的要求。而我国市电的规定为单相50 Hz/220 V或三相50 Hz/380 V的交流电 ,幅值的调节可以直接通过变压器完成 ,但频率和相位的调节具有一定难度,且变压器输出电压、电流会随负载变化无法得到稳定的交流电源。所以对于具有稳定输出、参数可灵活调节的可编程交流电源的研究日益迫切。

    现有的许多可编程交流电源多采用PWM整流与逆变技术来实现,其输出频率、相位等参数可设,但输出精度与分辨率不高 ,波形质量不理想 ,且硬件实现过程复杂,不间断电源厂家,成本高。本文介绍的可编程交流电源以两片STM32F103ZET6处理器为控制核心,一片用于利用其内置DAC拟合波形 ,另一片完成反馈和人机交互等任务。作反馈时,根据实际输出和设定输出的差值,应用了数字PID算法调整输出,使得输出能够快速且稳定响应至所预设的值。该电源具有两路输出 ,各路输出的幅值 、频率 、相位差可不间断连续调整,其中频率与相位的分辨率分别可达0.05 Hz、0.25度 ,各次谐波成分可任意叠加,至31次。各装置之间可以级联,满足需多路输出的测试场合。






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