一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置的制作方法

1.本发明涉及恒流源技术领域，具体为一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置。


背景技术：

2.交流恒流源主要用于检测断路器、塑壳断路器、小型断路器、继电器、开关、交流接触器、机械开关、电子开关、电流互感器、需要设定额定电流、动作电流、短路保护电流等生产场合。
3.传统的电机调控式恒流源、功放式恒流源在上述场合中方便使用，但是在校验仪器仪表中作为电源使用时就会出现电流输出随着温度或元器件特性偏差导致电流稳定性差、调试不便、无法集成控制等缺陷。
4.因此，本技术提供一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种压控交流恒流源电路及消弧线圈自动补偿校验装置，旨在解决现有恒流源输出的电流稳定性差及无法满足为大负载设备提供大电流的需求的问题。
6.本发明是这样实现的：
7.第一方面，本技术提供一种压控交流恒流源电路，包括主处理器、信号发生器、工作电源、压控增益放大器、d/a转换器、a/d转换器、电流采样单元、第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器，所述工作电源分别连接所述信号发生器和所述主处理器，所述主处理器的输出端连接所述信号发生器，控制所述信号发生器产生交流信号，并经过所述第一运算放大器进行功率放大后传输至所述压控增益放大器的第一输入端，所述压控增益放大器的第二输入端接地，所述压控增益放大器对交流信号进行增益调节后输出给所述第三运算放大器，由所述第三运算放大器再次进行功率放大后发送至负载，所述电流采样单元用于采集所述第三运算放大器输出端的电流采样值，并经过a/d转换器模数转换后发送至所述主处理器处理，所述主处理器通过对所述电流采样值和设定值比较后给定补偿参数，将所述补偿参数经由所述d/a转换器进行数模转换，并经由所述第二运算放大器放大后传输至所述压控增益放大器的反馈输入端，由所述压控增益放大器对两路输入信号进行增益调节以保持输出电流恒定。
8.可选地，所述电流采样单元包括电流互感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容，所述电流互感器的一次侧串联在所述第三运算放大器和负载之间，所述电流互感器的二次侧并接在所述第一电阻的两端，所述第一电容和第二电容串联后与所述第一电阻并联，所述第一电容和第二电容连接的共同端接地，所述第一电容的另一端串联所述第二电阻，所述第二电容的另一端串联所述第三电阻，所述第二电阻和所述第三电阻的另一端共同连接所述a/d转换器的输入端。
9.可选地，所述电流采样单元与所述a/d转换器之间串联有第四运算放大器。
10.可选地，所述主处理器采用lpc系列的arm芯片。
11.可选地，所述信号发生器采用型号为ad9983的dds信号发生器。
12.可选地，所述压控增益放大器采用vca882芯片。
13.第二方面，本技术提供一种消弧线圈自动补偿校验装置，包括消弧线圈和第一方面任一所述的压控交流恒流源电路，所述压控交流恒流源电路产生的电流用于为所述消弧线圈提供电流。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本技术通过主处理器控制信号发生器产生50hz的交流信号，通过电流采样单元采集电流源的输出电流，通过主处理器计算补偿参数，从而得到稳定的输出电流。本发明通过设置多个运算放大器组成的功放电路，为整个恒流源电路提供了大信号，能够驱动大负载，应用更广泛，并且本发明的恒流源具有抗干扰能力强、输出电流大、稳定度高等优势。可以作为标准电流源使用，也可以和其它部件组成一套校验类仪器仪表。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1是本技术实施例的一种压控交流恒流源电路的整体电路框图；
17.图2是本技术实施例的一种压控交流恒流源电路的部分电路图；
18.图3是本技术实施例的一种压控交流恒流源电路的电流采样单元的电路图。
具体实施方式
19.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
20.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.第一方面实施例，如图1和图2所示，本技术提供一种压控交流恒流源电路，包括主处理器、信号发生器u5、工作电源、压控增益放大器u1、d/a转换器u4、a/d转换器、电流采样单元、第一运算放大器u2a、第二运算放大器u2b和第三运算放大器u3，所述工作电源分别连接所述信号发生器u5和所述主处理器，所述主处理器的输出端连接所述信号发生器u5，控
制所述信号发生器u5产生50hz交流信号，并经过所述第一运算放大器u2a进行功率放大后传输至所述压控增益放大器u1的第一输入端，所述压控增益放大器u1的第二输入端接地，所述压控增益放大器u1对交流信号进行增益调节后输出给所述第三运算放大器u3，由所述第三运算放大器u3再次进行功率放大后发送至负载，所述电流采样单元用于采集所述第三运算放大器u3输出端的电流采样值，并经过a/d转换器模数转换后发送至所述主处理器处理，所述主处理器通过对所述电流采样值和设定值比较后给定补偿参数，将所述补偿参数经由所述d/a转换器进行数模转换，并经由所述第二运算放大器u2b放大后传输至所述压控增益放大器u1的反馈输入端，由所述压控增益放大器u1对两路输入信号进行增益调节以保持输出电流恒定。
22.在本技术实施例中，电流源输出电流位0～15a可调，电流精度
±
0.5％，稳定度≤100μa，抗干扰能力＞10kv/0.01a。
23.可选地，如图3所示，所述电流采样单元包括电流互感器ct、第一电阻r30、第二电阻r40、第三电阻r50、第一电容c30和第二电容c40，所述电流互感器ct的一次侧串联在所述第三运算放大器u3和负载之间，所述电流互感器ct的二次侧并接在所述第一电阻r30的两端，所述第一电容和第二电容串联后与所述第一电阻并联，所述第一电容c30和第二电容c40连接的共同端接地，所述第一电容c30的另一端串联所述第二电阻r40，所述第二电容c40的另一端串联所述第三电阻r50，所述第二电阻r40和所述第三电阻r50的另一端共同连接所述a/d转换器的输入端。
24.可选地，所述电流采样单元与所述a/d转换器之间串联有第四运算放大器。
25.可选地，所述主处理器采用lpc系列的arm芯片。
26.可选地，所述信号发生器u5采用型号为ad9983的dds信号发生器。
27.可选地，所述压控增益放大器采用vca882芯片。
28.工作原理：
29.首先在主处理器中设置电流设定值，通过电流采样电路采集电流源输出的电流采样值，并通过a/d转换器将模拟电流采样值转换为数字电流采样值，发送给主处理器，由主处理器对电流采样值和设定值进行比较，计算得到电流补偿参数，并经过d/a转换器进行数模转换后发送给压控增益放大器，由压控增益放大器进行增益调节后输出恒定的电流源，可以通过周期性的采样、比较、补偿输出电流值，达到高稳定度的输出电流值。
30.本发明产品可以作为标准电流源使用，也可以和其它部件组成一套校验类仪器仪表。如下面给出的实施例。
31.第二方面，本技术提供一种消弧线圈自动补偿校验装置，包括消弧线圈和第一方面任一所述的压控交流恒流源电路，所述压控交流恒流源电路产生的电流用于为所述消弧线圈提供电流。
32.以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。