高精度交流电源方案讨论

2019-07-17 18:14发布

       近来有个高精度交流电压源和电流源(交流的电压和电流都要有,相当于功率源吧)的方案在设计中,对于技术要求感到有心无力。
一: 大概的技术指标如下:
       220V、50Hz的电源输入;
       1:)交流电压输出要求:
             0-400VRMS(可设置多个量程来组合达到,比如0-100v,100v-200v。。。);
             输出精度达到量程的0.05%;
             长时间稳定度达到万五/分钟;
             电压最小步进:不同档位选择(0.05%*满量程)或者50mV,取大者。
             频率45-55hz,0.1hz调节;
             每相20VA负载;
             负载调整率0.05%;
       2:)交流电流输出要求:
             0-10ARMS(可设置多个量程来组合达到,比如0-100mA,100mA-1A。。。);
             输出精度达到量程的0.05%;
             长时间稳定度达到万五/30s;
             电流最小步进:为0.05%*满量程或者5mA,取大者。
             频率45-55hz,0.1hz调节;
             每相20VA负载;
             负载调整率0.05%;
       3:)相位输出要求:
             0-360度每相电压电流的相对相位单独可调节,0.1°可调
       4:)功率因数要求:
             -1——+1;0.05%精度;
       5:)失真度(THD):
             0.05%;
       6:)谐波注入:
             0-21次谐波,相位可调节;

这是蛋疼的要求,不知道你们看明白没有,我也设计了下出品,远远达不到标。
我的方案是用运放和三极管来放大,采用单片机DAC来数控。电压放大采用三极管分立器件,先不说打不达到400V,能在400v一下先搞定再说,失真度还可以,就是精度达不到。以下是我的图:
电压放大初稿

精度和调节步进达不到,还有 带载时容易爆管子。

我的电流方案是经典的压控恒流源,采用OPA549,也是问题多多,精度达不到要求不说,超级发热,也是采用
单片机控制。图:
IAMP.png


我的疑问:
1:像这么宽广的电压和电流输出,精度要求又这么高,一般到底采用什么方案?
     我这里的方案估计应该不是最好的,假设电压就算只需要输出200Vrms,还是应该选择分离
     器件吧?可是我这个电压方案精度无法满足要求,最低要求50mv或者0.05%太变态了吧?
    求高手指点。比如加入硬件PID或者在精度上有个好的方法。
2:电流方案应该不是最佳?据说有人采用LM1875并联输出?那精度是怎么达到的?最低mA级啊!
    请指点更好的方案共勉!
    我的主要问题就是电压和电流的精度都达不到。请兄弟们一起讨论下,实在不行精度可以降低
也可以。

    QQ:23472073



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1条回答
mapex
1楼-- · 2019-07-17 21:07
这种要求肯定得上电力电子器件了吧。拓扑可以高频隔离的办法。

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