高精度可控電源制造技術

本實用新型專利技術提出了一種高精度可控電源，由減法電路、電壓放大電路、功率放大電路、隔離電路、輸出取樣反饋電路及用于將交流電源轉換為直流電源供減法電路、電壓放大電路、功率放大電路、隔離電路工作的電源電路組成，減法電路將控制信號與輸出取樣反饋電路輸出信號進行求差運算，然后送入電壓放大電路與功率放大電路進行電壓與功率放大，隔離電路連接在輸入端或輸出端，輸出取樣反饋電路將電源輸出的電壓或電流信號取樣后送入減法電路的一個輸入端，對于可控電壓源，其輸出取樣反饋電路由精密電阻分壓組成，對于可控電流源，其輸出取樣反饋電路（Ｖ）由精密取樣電阻組成。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術可用于電子設備及電力測量領域、涉及一種精密可控交流電源。
技術介紹
在電力測量領域，新型的光電式或電子式電壓、電流互感器成為許多研究 機構、生產廠家的研究熱點，并有不少掛網運行的例子，這些新型的光電式或 電子式電壓、電流互感器通常提供一個數字接口與一個模擬接口，數字接口可 用于變電站數字化工程，模擬接口提供一個低電壓、小功率輸出信號接口，該模擬信號電壓通常小于5V，該模擬接口如果不經過電壓與功率放大是沒有實際 意義的，因為變電站的傳統的計量、測量、保護、自動化系統的模擬接口都是 100V(電壓接口)或1A/5A(電流接口)，并且接口所需功率較大(通常幾伏安到 幾十伏安)，因此，在變電站還未完全實現全數字化的情況下，迫切需要一種 將光電或電子式互感器提供的模擬控制信號轉變為能提供100V (電壓接口 )或 1A/5A (電流接口)的高精度可控電源，用于實現光電或電子式互感器與傳統 的計量、測量、保護、自動化系統的高精度接口，目前還沒有一種這樣的高 精度的接口設備。因此，到目前為止，還沒有實現光電或電子式互感器與變電站的傳統模擬 接口設備很好接口的可控電源設備，本技術可以解決該問題。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種高精讀可控交流電源，即一種實現光電或電 子式互感器與變電站的傳統模擬接口設備接口的驅動電源。為實現上述目的，本技術采用如下的技術方案 一種高精度可控電源, 由減法電路(I )、電壓放大電路(II )、功率放大電路(III)、隔離電路(IV)、 輸出取樣反饋電路(V)及用于將交流電源轉換為直流電源供減法電路(I )、電壓放大電路(ii)、功率放大電路(m)、隔離電路(iv)工作的電源電路(vi) 組成，減法電路將控制信號與輸出取樣反饋電路(v)輸出信號進行求差運算， 然后送入電壓放大電路(n)與功率放大電路(m)進行電壓與功率放大，隔 離電路(iv)連接在輸入端或輸出端，輸出取樣反饋電路(v)將電源輸出的電壓 或電流信號取樣后送入減法電路的一個輸入端。對于可控電壓源，其輸出取樣反饋電路(v)由精密電阻分壓組成。 對于可控電流源，其輸出取樣反饋電路(v)由精密取樣電阻組成。 其隔離電路(iv)由隔離變壓器或隔離運算放大器組成。 其減法電路(i)、電壓放大電路(n)由集成運算放大器來實現。 其電壓放大電路(n)與功率放大電路(m)也可以由集成功放或互補對 稱功率放大電路在進行功率放大的同時進行電壓放大而實現。 與現有技術相比，本技術的優點在于1、 本技術的高精度可控電源采用輸出取樣，與輸入控制信號求差的 反饋控制的形式，以提高輸出電壓的準確度，而目前釆用輸出信號反饋控制方 式的電源多用于直流電源，交流電源中沒有采用的先例。2、 本技術的高精度可控電源釆用精密電阻分壓或精密電阻取樣的方 式以減小取樣電路誤差，從而提高電源的精度。3、 本技術的高精度可控電源為了提高電源的精度采用將電壓放大倍 數取得特別大(通常幾十萬倍)的方法來提高可控電源的輸出誤差，從而使電 源達到極高的控制精度。附圖說明圖1為本技術的高精度可控電壓源的組成原理框圖； 圖2為本技術的高精度可控電流源的組成原理框圖； 圖3為本技術的高精度可控電源的供電電源電路組成；具體實施方式本技術的高精度可控電壓源的組成原理框圖如圖1所示,來自控制端 的控制信號電壓uc與來自輸出取樣反饋電路(V)的輸出反饋信號在減法電路(I) 中進行信號減法運算，將所得的差值信號進行隔離后送入電壓放大電路(II) 中進行電壓放大，放大后的電壓差值信號再送入功率放大電路(III)中 進行功率放大，功率放大后的信號經隔離電路(IV)后直接驅動負載，輸出取樣 反饋電路(V)由精密電阻分壓組成，以減小取樣誤差，功率放大后的隔離電路 (IV)—般由隔離變壓器來實現，減法電路(I )后信號的隔離通常由隔離運算 放大器來實現，在隔離運算放大器中可同時實現信號的減法運算、信號隔離、 電壓放大，輸入端的隔離電路(IV)與功率放大后的隔離電路(IV)可以根據實際 情況只在輸入端進行隔離、只在輸出端進行隔離、兩端同時進行隔離或兩端都 不進行隔離。電壓放大電路與功率放大電路也可以由集成功率放大器在功率放 大的同時進行電壓放大來實現。當該高精度可控電壓源用作電子式電壓互感器 與變電站傳統的模擬設備驅動接口時，其額定輸出相電壓為ioo/Wv。本技術的高精度可控電流源的組成原理框圖如圖2所示，來自控制端 的控制信號(通常為電壓)uc與來自輸出取樣反饋電路(V)的輸出反饋信號(通常是利用精密電阻將輸出電流信號轉換為電壓信號)在減法電路(I )中進行 信號減法運算，將所得的差值信號進行隔離后送入電壓放大電路(II)中進行電壓放大，放大后的電壓差值信號再送入功率放大電路(m)中進行功率放大，功率放大后的信號經隔離電路(IV)后驅動負載，輸出取樣反饋電路(V)由精密 電阻組成，以減小取樣誤差，該精密電阻與輸出負載電路串聯，功率放大后的隔離電路(IV)—般由隔離變壓器來實現，減法電路(I )后信號的隔離通常由隔離運算放大器來實現，在隔離運算放大器中可同時實現信號的減法運算、信號隔離、電壓放大，輸入端的隔離電路(IV)與功率放大后的隔離電路(IV)可以根據實際情況只在輸入端進行隔離、只在輸出端進行隔離、兩端同時進行隔離 或兩端都不進行隔離。電壓放大電路與功率放大電路也可以由集成功率放大器 在功率放大的同時進行電壓放大來實現。當該高精度可控電流源用作電子式電流互感器與變電站傳統的模擬設備驅動接口時，其額定輸出電流為1A或5A。如圖3所示，供電電源電路(VI)取自變電站單相220V交流電源，經具 有兩個次級線圈的輸出變壓器后分兩路輸出，每路輸出再經過全波整流、電容 濾波后連接型號為78XX如7805、 7815、 7824 (IC5、 IC7)與79XX如7905、 7915、 7924 (IC6、 IC8)的集成穩壓電路，由集成穩壓電路輸出用于供給減法 電路(I )、電壓放大電路(II)、功率放大電路(ni)、隔離電路(IV)工作 的正、負直流電源。權利要求1、一種高精度可控電源，其特征在于，它由減法電路(I)、電壓放大電路(II)、功率放大電路(III)、隔離電路(IV)、輸出取樣反饋電路(V)及用于將交流電源轉換為直流電源供減法電路、電壓放大電路、功率放大電路、隔離電路工作的電源電路(VI)組成，減法電路將控制信號與輸出取樣反饋電路輸出信號進行求差運算，然后送入電壓放大電路與功率放大電路進行電壓與功率放大，隔離電路(IV)連接在輸入端或輸出端，輸出取樣反饋電路(V)將電源輸出的電壓或電流信號取樣后送入減法電路的一個輸入端。2、 如權利要求1所述的高精度可控電源，其特征在于，其輸出取樣反饋電 路(V)由精密電阻分壓組成，用于對輸出電壓進行取樣。3、 如權利要求1所述的高精度可控電源，其特征在于，其輸出取樣反饋電 路(V)由精密取樣電阻組成，用于對輸出電流進行取樣。4、 如權利要求1所述的高精度可控電源，其特征在于，其隔離電路(IV)由 隔離變壓器或隔離運算放大器組成。5、 如權利要求i所述的高精度可控電源，其特征在于，其功率放大本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高精度可控電源，其特征在于，它由減法電路（Ⅰ）、電壓放大電路（Ⅱ）、功率放大電路（Ⅲ）、隔離電路（Ⅳ）、輸出取樣反饋電路（Ⅴ）及用于將交流電源轉換為直流電源供減法電路、電壓放大電路、功率放大電路、隔離電路工作的電源電路（Ⅵ）組成，減法電路將控制信號與輸出取樣反饋電路輸出信號進行求差運算，然后送入電壓放大電路與功率放大電路進行電壓與功率放大，隔離電路（Ⅳ）連接在輸入端或輸出端，輸出取樣反饋電路（Ⅴ）將電源輸出的電壓或電流信號取樣后送入減法電路的一個輸入端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙國生，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：實用新型
國別省市：41[中國|河南]