專利名稱：一種高穩(wěn)定度功率電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高穩(wěn)定度功率電源，它屬于測(cè)量功率或電流的時(shí)間積分的儀表的測(cè)試或校準(zhǔn)類。
《國(guó)外計(jì)量》1988年第5期第53頁“數(shù)字合成功率檢驗(yàn)源”一文，公開了一種功率檢驗(yàn)源。附

圖1是其結(jié)構(gòu)方框圖。由圖可知，其由控制器、數(shù)字波形發(fā)生器、電壓放大器A1、電導(dǎo)放大器A2以及輔助設(shè)備等所構(gòu)成。其中，數(shù)字波形發(fā)生器、電壓放大器A1、電導(dǎo)放大器A2構(gòu)成了該檢驗(yàn)源的功率電源部份。如附圖2所示，該功率電源的數(shù)字波形發(fā)生器具有兩個(gè)通道。它以階梯或“零階保持”逼近法合成兩個(gè)獨(dú)立的，幅度和相位可程控的低電平正弦電壓。也既分別將存貯在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM1和RAM2中的數(shù)字值依次加到18位復(fù)合數(shù)一模變換器(MDAC1和MDAC2)上，來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)立的電壓波形，兩個(gè)波形之間的相角通過改變存貯在RAM2中的一組函數(shù)值來變更；所產(chǎn)生波形的頻率與每個(gè)周期的階梯數(shù)目和取樣速率有關(guān)，由可程控頻率合成器(時(shí)鐘)決定；所產(chǎn)生波形的幅度則分別由18位數(shù)一模轉(zhuǎn)換器(DAC)加到MDAC1和MDAC2上的直流參考電壓來控制。最后，V1輸入到電壓放大器A1，以標(biāo)定到典型測(cè)試電平范圍，V2則輸入到電導(dǎo)放大器A2，以獲得1～5A的測(cè)試電流。
前述功率檢驗(yàn)源的功率電源部份，盡管在精度和穩(wěn)定度方面是無可非議的，但其使用了雙通道數(shù)字波形發(fā)生器，制造成本較高，有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的高穩(wěn)定度功率電源，其相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)減少了一個(gè)數(shù)字波形發(fā)生通道，從而降低了成本，同時(shí)，亦為用高穩(wěn)定度交流電壓標(biāo)準(zhǔn)和高精度電導(dǎo)放大器(如美國(guó)FLUKE公司生產(chǎn)的5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)和5220A電導(dǎo)放大器)組合成高穩(wěn)定度功率電源提供了可能。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于電導(dǎo)放大器A2所需的輸入電壓，通過由次級(jí)具有對(duì)稱雙線圈的降壓變壓器Bφ、電阻R和電容C構(gòu)成的降壓阻容移相系統(tǒng)從電壓放大器A1的輸出則獲得，這樣便取消了現(xiàn)有技術(shù)中電導(dǎo)放大器A2前置的數(shù)字波形產(chǎn)生通道，同時(shí)，作為檢定用功率源，電流與電壓之間的相角亦能很方便地通過降壓阻容移相系統(tǒng)滿足?；诒緦?shí)用新型的指導(dǎo)思想，我們能很方便地用一臺(tái)高穩(wěn)定度的交流電壓標(biāo)準(zhǔn)和一臺(tái)高精度的電導(dǎo)放大器組合成一臺(tái)高穩(wěn)定度的交流功率電源。比如，我們可以利用前述的降壓阻容移相系統(tǒng)，將美國(guó)FLUKE公司生產(chǎn)的，由單通道數(shù)字波形發(fā)生器和電壓放大器所構(gòu)成的5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)的輸出側(cè)與美國(guó)FLUKE公司的5220A電導(dǎo)放大器的輸入側(cè)連接起來，以構(gòu)成一臺(tái)高穩(wěn)定度的交流功率電源。
附圖3是本實(shí)用新型的高穩(wěn)定度功率電源的結(jié)構(gòu)方框圖；附圖4是用5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)和5220電導(dǎo)放大器組合高穩(wěn)定度功率電源的結(jié)構(gòu)框圖；附圖5是本實(shí)用新型的降壓阻容移相系統(tǒng)線路圖；附圖6是降壓變壓器Bφ次級(jí)線圈同性端相接時(shí)的矢量圖；附圖7是本實(shí)用新型使用接線框圖。
以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明實(shí)施例附圖3展示了一種符合本實(shí)用新型技術(shù)特征的高穩(wěn)定度功率電源，它含有一單通道數(shù)字波形發(fā)生器1、一電壓放大器A1和一電導(dǎo)放大器A2，其中，所述的電導(dǎo)放大器A2的輸入電壓通過由次級(jí)具有對(duì)稱雙圈的降壓變壓器Bφ、電阻R、電容C所構(gòu)成的降壓阻容移相系統(tǒng)2從電壓放大器A1的輸出端獲得。實(shí)際上，單通道數(shù)字波形發(fā)生器1與電壓放大器A1的組合即為交流電壓標(biāo)準(zhǔn)，我們可以選用美國(guó)FLUKE公司生產(chǎn)的5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)代替，電導(dǎo)放大器A2亦可以選用FLUKE公司的5220A電導(dǎo)放大器。附圖4展示了用5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)和5220A電導(dǎo)放大器以及降壓阻容移相系統(tǒng)2組合成高穩(wěn)定度功率電源的結(jié)構(gòu)框圖。要特別說明的是，本實(shí)施例的降壓阻容移相系統(tǒng)，可以如附圖5所示那樣，其降壓變壓器Bφ的初級(jí)制成多抽頭形式，以適應(yīng)調(diào)壓的需要；其次級(jí)雙線圈亦可制成對(duì)稱的多抽頭形式，以滿足不同的輸出電流和相位的要求；如果要求在COSφ＝1的條件下使用本功率電源，還可以在所述系統(tǒng)中加設(shè)開關(guān)K，在一般滯相位(COSφ≠1)使用本功率電源時(shí)，其使降壓變壓器Bφ次級(jí)雙線圈的異性端相連接；在要求COSφ＝1的條件下(進(jìn)相時(shí))使用本功率電源時(shí)，其使降壓變壓器Bφ次級(jí)雙線圈的同性端相連接，這時(shí)，如附圖6所示那樣，降壓阻容移相系統(tǒng)的輸出電流是超前于電壓的，這樣仍可以通過電阻R來調(diào)節(jié)相角，從而解決了降壓變壓器Bφ在降壓過程中的自然相移(COSφ約為0、993～0、995)無法調(diào)節(jié)的問題。附圖3和附圖5中的電阻R1為降壓阻容移相系統(tǒng)輸出電壓微調(diào)電阻，其取值范圍為500～2KΩ可調(diào)。本實(shí)施例中的降壓阻容移相系統(tǒng)，通過電阻R和電容C的不同匹配，可以獲得不同的COSφ值，比如，要求COSφ＝0、5，電容C可取值0、4微法，電阻R可取值1萬Ω。
按本實(shí)用新型制作的高穩(wěn)定度功率電源，其功率穩(wěn)定度可以達(dá)到的精度水平為小于10－5／10分，這個(gè)指標(biāo)超過了目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的GD－100型功率電源的穩(wěn)定度指標(biāo)，可以與日本2885－20功率標(biāo)準(zhǔn)配套使用，以檢定標(biāo)準(zhǔn)功率表、標(biāo)準(zhǔn)電度表和標(biāo)準(zhǔn)功率因素表等儀表。附圖7展示了使用本實(shí)用新型的高穩(wěn)定度功率電源以及日本生產(chǎn)的2885－20功率標(biāo)準(zhǔn)檢定前述儀表時(shí)的接線框圖。本實(shí)用新型的意義所在，除了提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高穩(wěn)定度功率電源外，更重要的在于擴(kuò)展了5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)的用途。
權(quán)利要求1.一種高穩(wěn)定度功率電源，它由一單通道數(shù)字波形發(fā)生器、一電壓放大器A1、一電導(dǎo)放大器A2所構(gòu)成，其特征在于，所述電導(dǎo)放大器A2所需的輸入電壓通過一個(gè)由電阻R、電容C以及一個(gè)次級(jí)具有對(duì)稱雙線圈的降壓變壓器Bφ構(gòu)成的降壓阻容移相系統(tǒng)從電壓放大器A1的輸出側(cè)獲得。
2.依權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定度功率電源，其特征在于，它是由降壓阻容移相系統(tǒng)、美國(guó)FLUKE公司生產(chǎn)的5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)、5220A電導(dǎo)放大器等所構(gòu)成，且5220A電導(dǎo)放大器的輸入端通過前述的降壓阻容移相系統(tǒng)與5200A／5215A交流電壓標(biāo)準(zhǔn)的輸出側(cè)相接。
3.依權(quán)利要求1或2所述的一種高穩(wěn)定度功率電源，其特征在于所述的降壓阻容移相系統(tǒng)中的降壓變壓器Bφ的初級(jí)為多抽頭形式，次級(jí)為雙二次線圈對(duì)稱多抽頭形式，且系統(tǒng)中含有一個(gè)在滯相時(shí)使降壓變壓器Bφ兩個(gè)次級(jí)線圈異性端相連接，在進(jìn)相時(shí)使兩個(gè)次級(jí)線圈同極性端相連接的開關(guān)K。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高穩(wěn)定度功率電源，其與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，電導(dǎo)放大器A
文檔編號(hào)G01R35/00GK2046638SQ8921208
公開日1989年10月25日 申請(qǐng)日期1989年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月25日
發(fā)明者陳景國(guó) 申請(qǐng)人:航空部南方動(dòng)力機(jī)械公司