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系統(tǒng)工作原理與硬件實(shí)現(xiàn)

基于DAC波形擬合輸出的可編程交流電源系統(tǒng)主要由主控芯片STM32F103ZET6、濾波、功率放大、變壓器、顯示、按鍵燈模塊構(gòu)成。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，CPU2根據(jù)輸出要求，通過(guò)按鍵、顯示環(huán)節(jié)設(shè)置好輸出參數(shù)，穩(wěn)壓電源出售，由SPI串行總線(xiàn)將數(shù)據(jù)傳至CPU1，并用其內(nèi)置12 bit DAC擬合出對(duì)應(yīng)的波形并輸出。由于DAC擬合出的波形為階梯波，北京穩(wěn)壓電源，需對(duì)擬合出的波形進(jìn)行濾波處理，先低通濾波后串電容進(jìn)行交流耦合來(lái)提高波形質(zhì)量。之后再對(duì)濾波后的波形進(jìn)行功率放大處理，其中功放環(huán)節(jié)的增益為20 dB，可以對(duì)波形幅值進(jìn)行適當(dāng)放大。功率放大后的波形，按需選擇相應(yīng)的電壓型或者電流型變壓器接入即可得到所需的輸出。在設(shè)定好幅值、頻率、相位等參數(shù)并使之輸出期間，CPU2對(duì)終輸出的信號(hào)進(jìn)行采集并計(jì)算，應(yīng)用PID算法調(diào)節(jié)誤差，使輸出快速且穩(wěn)定地響應(yīng)至設(shè)定值，同時(shí)通過(guò)LCD液晶屏顯示各輸出參數(shù)。

在電源電路 的初級(jí)端電路上，解決瞬時(shí)浪涌電流 的典型方法是金屬氧化 物可變電阻 （MOV）。這些器件會(huì)將輸入浪涌電流鉗位在一個(gè)電平上，該電平使電源元件能夠不受到影響并正常工作。選擇MOV的主要標(biāo)準(zhǔn)包括工作電壓、能量處理性能和峰值脈沖電流性能。

MOV的工作電壓是MOV能正常工作不會(huì)擊穿 （變?yōu)閷?dǎo)電的）的電壓電平。該電壓通常是首先要決定的參數(shù)，而且很簡(jiǎn)單。要工作電壓，設(shè)備的線(xiàn)電壓則要增加20%，以允許電源系統(tǒng)的電壓增長(zhǎng)。這樣做的目的是保證MOV對(duì)系統(tǒng)中的瞬時(shí)事件做出反應(yīng)，而不對(duì)臨時(shí)狀況做出反應(yīng)。

過(guò)熱保護(hù)——Over temperature protection，穩(wěn)壓電源安裝，在電源內(nèi)部發(fā)生異?；蛞蚴褂貌划?dāng)而使電源溫升超標(biāo)時(shí)停止電源的工作并發(fā)出報(bào)警信號(hào)；

輸出交流電壓范圍——Output voltage rang，交流電源正常輸出交流電壓的范圍，比如0~300V；

輸出交流電流范圍——Output current rang，交流電源正常輸出交流電流的范圍，穩(wěn)壓電源生產(chǎn)廠家，比如0~60A；

輸出頻率范圍——Output frequency rang，交流電源輸出電壓頻率的范圍，比如0.1Hz~10kHz；