电源技术中的基于微处理器和PWM的交流可调稳压电源
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2020-10-23
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电源技术中的基于微处理器和电源技术中的基于微处理器和PWM的交流可调稳压电源的交流可调稳压电源
1 问题的提出与现状分析 教科书中介绍稳压电源时，几乎毫无例外都介绍各种类型的直流稳压电源，交流
电压变换广泛采用变压器，交流电压的稳定主要依赖于电网电压的稳定。需要交流调压时常采用可控硅斩波，
利用导通角的变化实现交流调压，这种调压的缺点是输出电压波形严重畸变，对电网存在较为严重的谐波污
染。可控硅调压波形如图1所示。 图1 可控硅调压输出波形 随着计算机应用技术的普及与发展，尤其是在
物联网的建设中，作为计算机的感官——传感器广泛应用于各种参数的检测中，例如交流电桥检测电路，如电
容式压力传感器、电感式物位传感器等等，为了保证检测精度，需要频率和幅值都很稳定的交流电源。交流检
测电桥
1 问题的提出与现状分析问题的提出与现状分析
教科书中介绍稳压电源时，几乎毫无例外都介绍各种类型的直流稳压电源，交流电压变换广泛采用变压器，交流电压的稳
定主要依赖于电网电压的稳定。需要交流调压时常采用可控硅斩波，利用导通角的变化实现交流调压，这种调压的缺点是输出
电压波形严重畸变，对电网存在较为严重的谐波污染。可控硅调压波形如图1所示。
图1 可控硅调压输出波形
随着计算机应用技术的普及与发展，尤其是在物联网的建设中，作为计算机的感官——传感器广泛应用于各种参数的检测
中，例如交流电桥检测电路，如电容式压力传感器、电感式物位传感器等等，为了保证检测精度，需要频率和幅值都很稳定的
交流电源。交流检测电桥如图2所示。
图2 交流检测电桥
通常单相交流电源的频率稳定度较高，由于电源内阻和导线阻抗的存在，电网电压幅值受负载电流的影响较大，一般是负
载电流越大，电网电压衰减也越大。因此设计交流稳压电源的主要任务就是适时地根据负载端电压衰减状况调节电压幅值，使
输出电压相对稳定。
采用模拟量调压可以获得较好的输出电压波形，但是调压设备自身损耗较大，能量传输效率较低；采用高频率开关量占空
比调压，能量传输效率高，由于开关频率较高，虽存在高次谐波污染，但定周期调占空比的调压方式，谐波较易滤除。如何兼
顾二者的优势，成为设计交流稳压电源的关键。
2 数控交流调压原理数控交流调压原理
2.1 交流稳压基本原理交流稳压基本原理
首先在只考虑电阻性负载的情况下，应用微型计算机的反馈控制技术，结合数控交流调压电路、模数转换电路、脉宽调
制、开关晶体管脉冲驱动电路、交流变极性输出电路、LC脉冲续流滤波电路、交流幅值检测电路、软件定值与比较运算、PID
数控增益驱动等电路组成交流可调稳压电源，组成方框如图3所示。
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