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整流滤波电路:交流电压

整流滤波电路：

交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。

输入滤波电路：

C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。可编程交流电源是实验室与科研机构***的工具，在研发和产品测试中，对于输出电压或者电流的幅值、频率、相位、波形等都有一定的要求。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。

可编程交流电源是实验室与科研机构***的工具，在研发和产品测试中，对于输出电压或者电流的幅值、频率、相位、波形等都有一定的要求。而我国市电的规定为单相50 Hz/220 V或三相50 Hz/380 V的交流电，幅值的调节可以直接通过变压器完成，但频率和相位的调节具有一定难度，且变压器输出电压、电流会随负载变化无法得到稳定的交流电源。所以对于具有稳定输出、参数可灵活调节的可编程交流电源的研究日益迫切。这样做的目的是保证MOV对系统中的瞬时事件做出反应，而不对临时状况做出反应。

现有的许多可编程交流电源多采用PWM整流与逆变技术来实现，其输出频率、相位等参数可设，但输出精度与分辨率不高，波形质量不理想，且硬件实现过程复杂，成本高。本文介绍的可编程交流电源以两片STM32F103ZET6处理器为控制***，一片用于利用其内置DAC拟合波形，另一片完成反馈和人机交互等任务。作反馈时，根据实际输出和设定输出的差值，应用了数字PID算法调整输出，使得输出能够快速且稳定响应至所预设的值。该电源具有两路输出，各路输出的幅值、频率、相位差可不间断连续调整，其中频率与相位的分辨率分别可达0.05 Hz、0.25度，各次谐波成分可任意叠加，至31次。各装置之间可以级联，满足需多路输出的测试场合。UPS不间断电源容量可选1-3kVA，外部电源停电后继续供电0。

波形拟合算法

本系统交流波形的生成是将事先拟合好的波形数据存在内存中，待收到输出指令后将数据输送至DAC寄存器中拟合输出。波形拟合公式如下：

式中，数组X[n]为拟合的交流波形点，n=0，1，2，…，N-1；Am为各次谐波幅值，m=1，2，…，M；N为每周波拟合的点数，M为谐波次数。

DAC拟合出的交流波形为数字信号，从时域上看为阶梯波，每周波点数的多少对波形的质量有着直接的影响。对本系统DAC拟合出的频率为50 Hz的数字交流信号进行实测采样并进行了分析，采样频率为51 200 Hz。