【摘 要】本文針對(duì)目前測(cè)試電源存在的幾種常見問題提出了針對(duì)性的解決方案，文章發(fā)表在《中國(guó)電力教育》上，是電力論文投稿發(fā)表范文，供同行參考。

　　【關(guān)鍵詞】測(cè)試電源 自激 失真度 功放

　　目前測(cè)試電源存在的技術(shù)問題,如帶容性負(fù)載和非線性負(fù)載出現(xiàn)自激、失真度大、功放發(fā)熱量大,效率低、易燒壞功放管等。針對(duì)功放的這些技術(shù)問題進(jìn)行徹底的解決,現(xiàn)提出以下可行性方案,解決以上技術(shù)問題。

　　一、自激和失真度大問題

　　自激和失真度是關(guān)聯(lián)的,自激時(shí)失真度隨之變壞,帶非線性負(fù)載時(shí),由于電流的非正弦變化,在線路上產(chǎn)生壓降,也產(chǎn)生電壓的失真。自激是由于放大的閉環(huán)增益大于1時(shí),某一個(gè)頻率會(huì)移相,使之正好反向形成了正反饋,還有一種是布線上寄生電容電感形成小幅自激,減小失真度可以通過提高負(fù)反饋量來改善。

　　直流負(fù)反饋不存在相位問題,是解決自激問題的一種辦法。直流負(fù)反饋放大器的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)算式如下。

　　由圖和數(shù)學(xué)算式可以看出,輸出Uout主要由K和F決定,前饋信號(hào)uq和反饋信號(hào)uf是反相的,經(jīng)比較求和,決定輸入電壓ui相乘的系數(shù)(F+uq+uf),此系數(shù)變化反映了輸出電壓誤差量的大小,由此補(bǔ)償輸出電壓的誤差。以上是放大器的數(shù)學(xué)模型,要用物理器件來實(shí)現(xiàn),擬定出以下電路,前饋電路和反饋電路仍保持原電路,整流電路用運(yùn)放精密整流,比較求和電路用運(yùn)放求和電路,如果前饋信號(hào)uq取自CPU板上的0832的基準(zhǔn),可直接將前饋信號(hào)uq接求和運(yùn)放的正相端,求和電路兼有濾波作用,輸出反映輸出電壓誤差的直流,此直流要與輸入信號(hào)ui相乘,乘法可通過兩種途徑來實(shí)現(xiàn),一種是用專用乘法器AD633;另一種是用分立元件,做一個(gè)帶恒流源的差分放大器,用直流去控制差分電路的恒流源大小,也可以實(shí)現(xiàn)乘法作用,最后視情況而定。

　　二、功放效率的問題

　　乙類功放最大輸出功率Pom=1/2Vcem*Icm

　　電源輸出功率 Pem=2/πEc*Icm

　　其效率η=Pom/Pem=π/4*Vcem/Ec

　　由式子可得:當(dāng)輸出電壓的最大值與供電電壓Ec相等時(shí),Vcem/Ec=1(忽略管子的飽和壓降),其效率最大是:π/4=78.5%。

　　所以,功放供電電壓根據(jù)負(fù)載大小調(diào)整是提高功放效率的一種方法?，F(xiàn)擬定一個(gè)檢測(cè)功放輸出電壓大小區(qū)間電路,將功放輸出電壓整流濾波,送去電壓大小區(qū)間比較電路,判斷功放輸出電壓的大小,確定功放供電電壓的切換,從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)功放輸出電壓大小來分檔調(diào)整功放供電電壓。檢測(cè)功放輸出電壓大小區(qū)間分8檔(視試驗(yàn)情況而增減),去切換供電變壓器交流電壓檔位。

　　三、過壓過流及過熱的保護(hù)問題

　　電壓源采用過流檢測(cè)保護(hù),因?yàn)殡妷涸春銐翰缓懔?過載時(shí)以過流表現(xiàn),從功放電流反饋電阻上檢出過流信號(hào)時(shí),切斷功放供電。電流源采用過壓檢測(cè)保護(hù),因?yàn)殡娏髟春懔鞑缓銐?過載時(shí)以過壓表現(xiàn),通過分壓電阻檢出過壓信號(hào)時(shí),切斷功放供電。過熱的保護(hù)可用溫控開關(guān)測(cè)量散熱塊的溫度,當(dāng)溫度過高時(shí)切斷功放供電或開啟散熱風(fēng)扇。

　　四、功放管的保護(hù)問題

　　功放管的燒壞因素很多,二次擊穿是較多的原因,二次擊穿是雙極型三極管特有的現(xiàn)象,是指三極管的Uce電壓大到一定程度,首先雪崩擊穿(一次擊穿),此時(shí)如不超過功放管的功耗,管子仍然是安全的,如電流再增大,三極管會(huì)出現(xiàn)電壓Uce突然驟降和電流Ic驟升的負(fù)阻性現(xiàn)象,管子立即燒壞,即為二次擊穿,這一過程極快。二次擊穿的電壓與三極管的電流有關(guān),三極管的電流大,二次擊穿的電壓就低,還與散熱有關(guān)。

　　采用每個(gè)功放管加保險(xiǎn),這種加保險(xiǎn)方式的相應(yīng)是否快,能否起到保護(hù)作用還有待驗(yàn)證。還有一種方法是在功放管和推動(dòng)管的基極與集電極加個(gè)嵌位穩(wěn)壓管,起到抑制浪涌電壓引起的二次擊穿。

　　綜上所述,采取上述方法之后相信可以對(duì)測(cè)試電源的性能有極大的提高,但具體應(yīng)用情況及詳細(xì)數(shù)據(jù)有待進(jìn)行試驗(yàn)并完善。

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　　電力職稱論文投稿須知：《中國(guó)電力教育》雜志(China Electric Power Education)創(chuàng)刊于1985年，1985—1991年為內(nèi)部刊物，1992年被國(guó)家新聞出版署確認(rèn)為具有國(guó)際國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的正式出版物。是由中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)主管、中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)主辦、華北電力大學(xué)承辦的面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行期刊。國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)CN11-3776/G4，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)ISSN1007-0079。