照度计工作稳定性
为使ICL8038输出的正弦波和方波占空比为50%取R9=R10=R输出频率的计算公式为：
滤波器的电阻值Rf越小三用表，从图3中可以清楚地看出：滤波器的电容值Cf越大。则过电压的倍率就越小；另外，电缆长度L越长，过电压倍率也相应略增大。这样看来照度计，当电缆长度为75m时，如Cf大于0?02μFRf小于150Ω，过电压的倍率将不超过1?22?4滤波器的参数与端子上电压上升沿时间的关系
电缆长度分别为30m和75m时，同样。不同的滤波器电阻及电容下，测取电动机端子上电压上升沿的波形，从而得到电动机端子上电压上升沿时间与滤波器电阻及电容的关系曲线，如图4所示。由于输入信号最小为μV级，对于前级放大器的要求很高，需要有合适的温度系数、噪声系数等。目前一些方案中多数采用斩波放大器。本文采用ADI公司的具有超低失调、超低漂移和偏置电流特性的宽带自稳零放大器AD8628可提供自稳零或斩波稳定放大器才具有的特性优势，将低成本与高精度、低噪声特性融于一体。AD8628失调电压仅为1μV失调电压漂移小于0．005μV℃，噪声仅为0．5μV峰峰值照度计，因而适合不容许存在误差源的应用。其在工作温度范围内的漂移接近零，对位置和压力传感器、医疗设备以及应变计放大器应用极为有利，可以利用AD8628提供的轨到轨输入和输出摆幅能力，以降低输入偏置复杂度照度计，并使信噪比达到最大。具体电路如图2所示。传统的数字电压表设汁通常以大规模ASIC专用集成电路)为核心器件，并辅以少量中规模集成电路及显示器件构成。ASIC完成从模拟量的输入到数字量的输出，数字电压表的心脏。这种电压表的设计简单、精确度高，但是这种设计方法由于采用了ASIC器件使得它欠缺灵活性，其系统功能固定，难以更新扩展。后来发展起来的用微处理器(单片机)控制通用A/D转换器件的数字电压表的设计的灵活性明显提高，系统功能的扩展变得简单，但是由于微处理器的引脚数量有限，其控制转换速度和灵活性还是不能满足日益发展的电子工业的需求。而应用EDA 电子设汁自动化)技术及FPGA 现场可编程门阵列)其集成度高、速度快、性能十分可靠、用户可自由编程且编程语言通俗易懂、系统功能扩展非常方便[1]采用FPGA 芯片控制通用A/D转换器可使速度、灵活性大大优于由微处理器和通用A/D转换器构成的数字电压表。利用数字电路或者FPGA 来控制模拟电机电路能够大大降低系统成本和功耗。FPGA 不但节省能源照度计，而且还具有嵌入式数字信号处理(DSP模块、微控制器和I/O接口等功能，完全可以实现家电设计。
脉冲宽度调制
方波的时间周期为常数，实现数控模拟电机电路最常用的方法是采用脉冲宽度调制(PWMPWM中。而信号高电平的时间TON受到调制发生变化，因此可以调整信号的占空比和平均直流值。数字系统的帮助下，PWM控制模拟电路最有效的方法。图1例子显示了数字脉冲的接通”时间。低成本FPGA 和CPLD利用支持DSP算法的集成单芯片解决方案，帮助家电设计人员灵活地实现节能电机控制。此外，CyclonIII器件的内部NioII软核处理器推动了家电用户接口的实现。Altera器件支持家电和用户家庭网络之间的无线通信，LVDSI/O等其他内置功能还能够驱动LCD显示屏。随着电子应用技术的迅速发展照度计，要求电子仪器和设备的可靠性不断提高、功能不断增加、使用趋向自动化及智能化、体积小型化。这样开关电源的优势便显示出来，已广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备中，当今电子信息产业飞速发展不可缺少的支撑。另一方面，由于集成电路技术的普及应用，也促进了电子设备的小型化和多功能化噪音计，使成本不断降低。但限制开关电源体积减小和重量减轻，主要是开关电源的变压器、电抗器等磁性元件和平滑波形的电容器。虽说可通过提高开关频率减小磁性元件和平滑电容器的尺寸，但却带来元器件损耗增大、温升增高。同时开关频率提高后，受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样，不仅会影响周围电子设备，而且还会大大降低电源装置本身的可靠性。目前，提高开关电源工作频率的一种最有效的方法，采用软开关技术，即在开关管导通时加在开关两端的电压或通过开关的电流呈正弦波照度计，这样既可减少开关损耗，同时也可以控制浪涌的发生，使得噪声很小。零电压准谐振变换器的突出优点在于，加在主开关器件两端的电压呈正弦波，开关时在零电压处通断。同时，开关中寄生电感与电容作为谐振元件的一部分，可完全控制开关导通时电流浪涌与断开时电压浪涌的发生。采用这种方式不仅能把开关损耗减到很小，而且能降低噪声。这种方式已成为开关电源高频化较好的方式之一。通信电源因物美价廉深受用户好评。笔者于2004年购回一批使用至今，除一块因装于高由微波塔顶上被雷击（因线路无避雷器）损坏，其于运行良好。
发现两只延时保险烧断，其余无明显故障痕迹，换上新保险，测得功率因数校正模块无380V直流输出，断定该模块已损坏。于是采用普通整流桥代替原功率因数校正模块，用于18V直流电钻和切割机，性能相当不错，体积小重量轻照度计，加自制铝合金外壳不足1公斤，改制方法如下：该机原标称输出为12V24A 5V16.4A 整机方框见附图，该机两组输出电源互为独立，只在印板的输出端汇接在一起。图中虚线为改动和新增部分。此电路从原理上可分成电网电压取样、正弦波/方波转换、鉴相、低通滤波、电平转换和正弦波产生几个部分。其基本原理是利用电压互感器对电网电压进行取样，然后经过过零比较器，得到一个与电网电压同步的方波信号，作为鉴相器(PD一个输入。鉴相器、低通滤波和函数发生器ICL8038组成一个锁相环(PLL电路。当环路锁定时，输出正弦波与电网电压同步钩式钩表，即同频同相，时间上应该几乎没有延迟。原理结构图如图1所示。R4和C1对环路捕捉性能及工作稳定性有很大的影响。若取较大的时间常数R4C1,打开损坏的电源机壳。则会使环路跟踪变化较快的输入频率时产生过度的延迟;若取较小的时间常数R4C1,则会使环路跟踪快速变化的输入信号时,引起锁相环输出频率的反常变化照度计。综合考虑环路捕捉性能及工作稳定性,选择R4=100KW,C1=2.2mF
ICL8038外接元件R9R10和C2参数设计。 |
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