
科億維電氣(天津)有限公司
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交流信號頻率的調節是通過改變點與點之間輸出時間間隔Δt來實現,信號頻率與Δt的關系如下:
式中,f為輸出信號頻率,N為每周波擬合點數(本系統設計N為1 440)。若輸出信號f=50 Hz,則Δt為1/72 000 s,由于STM32F103ZET6工作頻率在72 MHz,所以只需將觸發DAC輸出的定時器自動重裝載寄存器周期的值設置為999即可。
定時時間值計算公式為:
輸出兩路交流信號之間相位差的調節則根據波形擬合點數據數組,選擇不同的起始位置觸發來實現。設兩路輸出分別為A和B,存放波形擬合點的數組為DATA[2N],N為每周波擬合點數,本系統為1440。若A、B兩路觸發起始位置分別為DATA[n1]、DATA[n2],當n1=n2時,A路與B路的相位差為0°;當n1=0,n2=360時相位關系為A路超前B路90°。相位分辨率為360/1440=0.25°, A與B的相位差關系為:
式(5)中,若n1>n2,則A路超前B路Ph度;若n1=n2,則同相位;若n1<n2,則A路滯后B路Ph度。
幅值的調節由式(1)可知,可通過改變輸入DAC寄存器DAC_DHRx中DOR的值實現,即對波形擬合點數組中的數據乘以一個系數α,為V=α×DATA[2N],其中V為輸出信號的幅值。
先用直流電還是先用交流電?
先用直流電還是先用交流電?
220伏/50HZ(赫茲)交流電是我國的供電標準(美國日本等是60HZ),所以很多人都以為家用電器用的都是交流電。至于直流電,大概除了那句廣告中會念叨的“直流變頻空調”和常用的電池,想不到其他的了吧。其實,不間斷電源訂做,直流電應用很廣泛,河北不間斷電源,你肯定見過,也用過。比如:電池、電瓶等。隨著線路電壓不斷提高,輸送功率和輸送距離不斷增大,直流電又得到工程師們的青睞。因為直流電不需要整流濾波,沒有相位差,比較穩定。直流電如何升壓呢?簡單講,升壓工作交給交流做,交直流再轉換一下就好啦!而且,從經濟性上看,雖然直流換流站比交流輸電的變電站造價高,但是直流線路只要正、負兩根線,交流線路三相需要三根線,直流線路造價更低,所以距離越長,越適合直流輸電。在輸電領域,一般超過30公里的水下電纜,兩個交流系統之間的異步聯接也都是用的直流電。交流電和直流電各有特點。有人打比方說,交流電像高速鐵路,直流電像空中飛機,一個中途可以停車,一個點對點飛。用哪個,要具體問題具體分析。
可編程交流電源是實驗室與科研機構必不可少的工具,在研發和產品測試中,對于輸出電壓或者電流的幅值、頻率、相位、波形等都有一定的要求。而我國市電的規定為單相50 Hz/220 V或三相50 Hz/380 V的交流電,幅值的調節可以直接通過變壓器完成,但頻率和相位的調節具有一定難度,且變壓器輸出電壓、電流會隨負載變化無法得到穩定的交流電源。所以對于具有穩定輸出、參數可靈活調節的可編程交流電源的研究日益迫切。
現有的許多可編程交流電源多采用PWM整流與逆變技術來實現,其輸出頻率、相位等參數可設,但輸出精度與分辨率不高,波形質量不理想,且硬件實現過程復雜,不間斷電源廠家,成本高。本文介紹的可編程交流電源以兩片STM32F103ZET6處理器為控制核心,一片用于利用其內置DAC擬合波形,另一片完成反饋和人機交互等任務。作反饋時,根據實際輸出和設定輸出的差值,應用了數字PID算法調整輸出,使得輸出能夠快速且穩定響應至所預設的值。該電源具有兩路輸出,各路輸出的幅值、頻率、相位差可不間斷連續調整,其中頻率與相位的分辨率分別可達0.05 Hz、0.25度,各次諧波成分可任意疊加,至31次。各裝置之間可以級聯,滿足需多路輸出的測試場合。

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