宁波小功率程控变频电源功能

开关电源—技术发展动向

开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体(Mn?Zn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性提高。 程控变频电源的特点：当操作失误，如电压短路、电流开路或接线错误时，可自动停止输出且报警提示你更正。宁波小功率程控变频电源功能

开关电源工作原理—主要类型

隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电气隔离时，通常采用变压器来实现，由于变压器具有变压的功能，所以有利于扩大转换器的输出应用范围，也便于实现不同电压的多路输出，或相同电压的多种输出。在功率开关管的电压和电流定额相同时，转换器的输出功率通常与所用开关管的数量成正比。所以开关管数越多，DC/DC转换器的输出功率越大，四管式比两管式输出功率大一倍，单管式输出功率只有四管式的1/4。非隔离式转换器与隔离式转换器的组合，可以得到单个转换器所不具备的一些特性。按能量的传输来分，DC/DC转换器有单向传输和双向传输两种。具有双向传输功能的DC/DC转换器，既可以从电源侧向负载侧传输功率，也可以从负载侧向电源侧传输功率。DC/DC转换器也可以分为自激式和他控式。借助转换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期性开关的转换器，叫做自激式转换器，如洛耶尔（Royer）转换器就是一种典型的推挽自激式转换器。他控式DC/DC转换器中的开关器件控制信号，是由外部专门的控制电路产生的。 宁波小功率程控变频电源功能它能够模拟各种电力系统工况和故障情况，用于研究和开发电力系统。

根据输出波形、控制方式和应用领域等不同方面，程控变频电源可以进行多种分类。下面是几种常见的分类方法：

1. 根据输出波形分类：程控变频电源的输出波形通常有正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种类型。根据输出波形的不同，可以把程控变频电源分为正弦波程控变频电源、方波程控变频电源、三角波程控变频电源等。

2. 根据控制方式分类：程控变频电源的控制方式通常有模拟控制和数字控制两种类型。模拟控制通常采用可调变阻器或旋转开关等模拟元件，实现对输出参数的控制；数字控制则采用微处理器或FPGA等数字电路芯片，通过编程实现对电源输出的精确控制。

系统硬件设计变频电源的硬件电路主要包含6个模块：整流电路模块、IPM电路模块、IPM隔离驱动模块、输出滤波模块、电压检测模块和TMS320F28335数字信号处理模块。整流电路模块采用二极管不可控整流电路以提高网侧电压功率因数，整流所得直流电压用大电容稳压为逆变器提供直流电压，该电路由6只整流二极管和吸收负载感性无功的直流稳压电容组成。

IPM电路模块IPM由高速、低功率IGBT、推荐的门级驱动器及保护电路组成。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低，非常适合应用于直流电压。因而IPM具有高电流密度、低饱和电压、高耐压、高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。本文选用的IPM是日本富士公司的型号为6MBP20RH060的智能功率模块，该智能功率模块由6只IGBT管子组成，其IGBT的耐压值为600V，小死区导通时间为3μs. 程控变频电源是一种电子仪器，对安装环境有严格的要求。

程控变频电源，做为较新一代的程控变频电源，采用液晶显示，软件实用功能丰富，如电压相位输出可选、谐波测试功能、电压模拟功能、有丰富的波形库、强大的记忆组、操作步骤可设定，更加方便于工程师对产品的测试。

程控变频电源主要用于制造或出口贸易商对出口电器产品的用电检测、调试及用于精密仪器的供电电源。普遍适用于家电制造业、电机、电子制造业、IT产业、电脑设备、实验室等。

程控变频电源采用高频脉宽调制技术和IGBT驱动，响应迅速，输出稳定。根据设置输出各种频率的纯净正弦波，适合模拟各国电网供电。同时采用抗冲击技术，不仅能够较好的适应感性负载启动瞬间的冲击，同时亦可长时间满载运行。 程控变频电源是由交流一直流一交流（调制波）等电路构成的。宁波小功率程控变频电源功能

程控变频电源广泛应用于实验室、工厂和教育机构等领域。宁波小功率程控变频电源功能

IPM隔离驱动模块由于逆变桥的工作电压较高，因此DSP的弱电信号很难直接控制逆变桥进行逆变。美国国际整流器公司生产的三相桥式驱动集成电路IR2130，只需一个供电电源即可驱动三相桥式逆变电路的6个功率开关器件。

IR2130驱动其中1个桥臂的电路原理图如图3所示。C1是自举电容，为上桥臂功率管驱动的悬浮电源存储能量，D1可防止上桥臂导通时直流电压母线电压到IR2130的电源上而使器件损坏。R1和R2是IGBT的门极驱动电阻，一般可采用十到几十欧姆。R3和R4组成过流检测电路，其中R3是过流取样电阻，R4是作为分压用的可调电阻。IR2130的HIN1~HIN3、LIN1~LIN3作为功率管的输入驱动信号与TMS320F8335的PWM连接，由TMS320F8335控制产生PWM控制信号的输入，FAULT与TMS320F8335引脚PDPINA连接，一旦出现故障则触发功率保护中断，在中断程序中PWM信号。 宁波小功率程控变频电源功能