在斷路器可靠性試驗設備中，試驗電源的穩定、jingqueshibaozhengceshikekaodejichu。fouze，wulunshizaiduanluqichuchangshiyanhaishixingshishiyanzhong，douhuiyinweiceshidianyuandebodongshixiaoyanhoudechanpincunzaizhehegepinbeipanweibuhege，erbuhegepinbeipanweihegedekeneng。chuantonghengliuyuanzhizuoshiliyongerjiguan、三極管、集成穩壓源的特性製作的參數穩流器、串聯反饋調整型穩流電源
、開關穩流源等，但往往存在著輸出電流範圍小、穩流精度不高、效率較低、可靠性較差、輸出紋波大等缺點。　
　
主電路的組成
　　
主電路是由電壓電流調節電路，升流變壓器
，電流檢測反饋電路，輸入控製和顯示等幾部分電路構成的，以上各個模塊都是由AT89C51來控製的，其總體構架如圖1所示。

圖1：係統結構框圖　

電壓電流調節電路
　　
電壓調節模塊主要由變壓器和DS1267數字電位器構成，單個DS1267可調精度最大為16位，可知單次最小變化量為1/512，對於220V電壓來說基本可認為是線性關係

，符合恒流源的電壓調節精度。電流調節模塊主要由TDA2030芯片和大功率晶體管2SA1302、2SC3281組成的。其中，2SA1302與2SC3281組成推挽功率放大結構，為了增加輸出電流
，采用了兩路相同結構的並聯電路，其電路如圖2所示。

圖2：推挽功率放大電路　　

圖2中
，當輸入電壓信號時，由於IN4001兩個二極管的動態電阻很小，且R2的阻值較小，可以認為2SA1302管基極電位的變化與2SC3281管基極電位的變化近似相等
，兩個基極的電位隨輸入電壓uin產生相同的變化。當處於輸入信號的正半周
，且uin逐漸增大時，2SA1302管基極電流隨之增大，發射極電流也必然增大，負載電阻(即升流變壓器)RL上得到正方向的電流；當uin減小到一定數值時，2SC3281管截止。因此輸入信號的正半周主要是2SA1302管發射極驅動負載。同樣道理
，負半周期主要是2SC3281管發射極驅動負載。
　　
升流變壓器
　　
本試驗要求產生0～100A的大電流，考慮到本電流源用於斷路器在線檢測，斷路器觸點接觸電阻是15mΩ，這樣在負載上消耗的功率應該為P=I2R=1002×0.015=150W。負載消耗功率150W
，考慮變壓器效率及功率裕度，我們選用升流變壓器的額定容量為500VA。
　　
鐵芯麵積S與升流變壓器功率P滿足下麵經驗公式：ln(S)=0.498×ln(P)+0.22。帶入功率P=500VA，可算出鐵芯截麵積S=53.144cm2。根據計算結果，取S=54cm2，選用矽鋼片中間舌尺寸a=6cm
，疊厚尺寸b=9cm。
　　
根據鐵芯截麵積S和鐵芯的磁通密度B，初級線圈的每伏圈數N可由下式確定：ln(N)=-0.494×ln(P)－0.317×ln(B)＋6.439。采用質量優良的矽鋼片，鐵芯B值取11000高斯，計算得到每伏匝數N=0.831。初級電壓取220V，初級匝數N1=220×0.831=183；次級電壓取7V，次級匝數N2=7×0.831=6。
　　
初、次級匝數以及次級最大電流100A
，次級電流：I1=I2×N2/N1=3.4A。根據經驗，每安培電流分配0.3mm2導線截麵積。這樣初級導線截麵積為1.02mm2，初級導線可選用135mm2扁銅線。次級導線截麵積為30mm2，次級導線可選用240mm2扁銅板。
　
電流檢測反饋電路控製顯示模塊
　　
電流檢測反饋模塊由電流互感器、精密絕對值電路、有源低通濾波器以及A/D轉換芯片構成。根據輸出電流，我們選擇DHKYZ-500型號電流互感器作為電流采樣傳感器
，該傳感器滿量程電流為500A，滿量程次極輸出電流為100mA

，為了滿足A/D轉換器輸入量程(0～5V)的要求。A/D轉換需要直流信號，因此需對交流信號進行調理
，本設計所用的精密整流電路如圖3所示，該電路主要由兩個雙運算放大器TL062和相關元器件組成。電路的輸入電壓uin為電流互感器感應輸出的電流。

圖3：精密整流電路

如圖3所示，當ui>0時，Dl導通，D2反向阻斷
，可以算出u11=-ui/2，u12=-u11=ui/2>0
；當ui<0時

，Dl反向阻斷
，D2導通，對於第一個運算放大器TL062，可得u11=-ui/3，從而可以算得u12=-ui/2>0，u21=-2u12，最後得uo=-u21=2u12，所以輸出全波整流波形。
　　
由於精密整流電路輸出的信號是脈動直流信號，不能直接作為AD采樣的輸入信號


，因此還必須先經過低通濾波器，濾除交流分量，取出直流分量，再給A/D轉換器輸入。

控製顯示模塊
　　
目前工業控製中的LED顯示驅動電路普遍采用一種定時或中斷控製方式，這種方式要占據CPU一部分時間，而且動態顯示往往具有亮度不夠，閃爍等特點，而靜態顯示又有硬件電路複雜等缺陷。本係統采用OD-DM12864液晶模塊
，其可直接與微機串行口相連，完全解決了LED顯示的諸多不足。用戶隻需對位和控製寄存器編程，就可選擇譯碼方式
、顯示亮度
、關閉等功能。
　　
控製算法及程序設計思路
　
控製算法選擇
　　
恒(heng)流(liu)源(yuan)元(yuan)件(jian)檢(jian)測(ce)是(shi)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)多(duo)參(can)數(shu)相(xiang)互(hu)耦(ou)合(he)的(de)時(shi)變(bian)非(fei)線(xian)性(xing)係(xi)統(tong)來(lai)進(jin)行(xing)的(de)，影(ying)響(xiang)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)的(de)精(jing)度(du)因(yin)素(su)很(hen)多(duo)，並(bing)有(you)很(hen)大(da)的(de)隨(sui)機(ji)性(xing)
，很(hen)難(nan)用(yong)精(jing)確(que)的(de)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)來(lai)描(miao)述(shu)
，即(ji)使(shi)通(tong)過(guo)一(yi)些(xie)手(shou)段(duan)簡(jian)化(hua)係(xi)統(tong)後(hou)建(jian)立(li)了(le)對(dui)象(xiang)的(de)簡(jian)單(dan)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)，控(kong)製(zhi)效(xiao)果(guo)也(ye)不(bu)是(shi)很(hen)好(hao)。另(ling)外(wai)
，由(you)於(yu)電(dian)流(liu)隨(sui)元(yuan)件(jian)參(can)數(shu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)，要(yao)求(qiu)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)高(gao)，控(kong)製(zhi)過(guo)程(cheng)較(jiao)為(wei)複(fu)雜(za)。因(yin)此(ci)，權(quan)衡(heng)各(ge)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)的(de)優(you)缺(que)點(dian)，我(wo)們(men)用(yong)PID實現實時控製。
　
程序設計思路
　　
genjuxitongxuyaozaicicaiyonglemokuaihuachengxushejifangfa
，anzhaoyingjiangongnengmokuaijiangchengxufenjiechengmokuai，ranhoudingyigegemokuaidegongnengheduijiekoudingyi。zhuchengxuliuchengturutu4所示。

圖4：主程序流程圖　

實驗調試
　　
本實驗輸入交流220V
，輸出端為直流15V左右的直流電壓。測量用電流互感器的精度為0.5級和鉗表精度1.0%rdg±10dgt
，實驗記錄電流測試值
，如表1所示。
　　
從表1可以看出
，設置輸入值與電流互感器檢測到的值存在一定偏差，但能控製在1%左右，滿足設計要求。鉗表值有時偏差較大，也是誤差範圍之內。因此結果是符合實際測量精度要求的。