基于閉環(huán)控制的高精度三相電源的設(shè)計

某設(shè)備需要高精度的三相電源，工作頻率為500Hz　，單相電源之間的相位誤差小于0.01°。經(jīng)過多種技術(shù)對比后，在DDS　技術(shù)的基礎(chǔ)之上，采用相位自動檢測與自動修正的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。該技術(shù)有效地消除了溫度、元器件參數(shù)等因素的影響，使電源能夠長期穩(wěn)定可靠地工作。

1工作原理

高精度三相交流穩(wěn)壓電源工作原理圖如圖1　所示。采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)來產(chǎn)生三路相位互差120°的正弦信號，正弦信號的頻率由高頻基準(zhǔn)時鐘分頻得到，其穩(wěn)定性由作為基準(zhǔn)時鐘的晶體振蕩器決定，而現(xiàn)在晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性極高(在10-9　級別)，因此采用這種設(shè)計方法首先就能保證電源頻率長期穩(wěn)定性。并且，這種方法能對電源頻率進(jìn)行精確控制。

圖1　三相電源工作原理

DDS　電路主要包括一塊FPGA和其他輔助電路構(gòu)成。

三路正弦信號經(jīng)功率放大后得到三相驅(qū)動電流A、B和C。三相驅(qū)動電流A、B　和C　之間的相位差分別為：

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