电能质量分析仪灵敏度较高
为了消除一般OCL电路开机时通过扬声器的冲击电流造成的“噗”声，该电源还设计了软启动电路。其工作原理如下：开机后，滤波电容器C3上的正电压通过R10向C5充电，C5上的电压按指数规律上升。该电压通过R12及VD2加到正电源输出端，同时通过R16为VT12的发射极提供电流电能质量分析仪，使负电源也同时启动。电源电压达到正常值后，正输出电压通过R14给单向可控硅VD3提供触发电压而使它导通。VD3导通后，其阳极电压降低到0.7V以下，故二极管 VD2截止。C5上的电压通过R12和VD3放电。延迟时间由R10、C5时间 常数决定，本例中此常数为0.33秒，开机时音箱中一点儿声响都没有。
该电源的效率很高，调整管集电极和发射极之间电压降至1V时，输出电压仍可保持稳定。若市电交流电压为220V时，稳压电路的输入电压设定为±22V （带额定负载），则可以使稳压电源在市电变化±10％时，仍工作在最佳状态。若以调整管压降为7V计算电能质量分析仪的额定平均电流，在满负荷2.4A时的管耗约17W，因此只需较小的散热器电能质量分析仪，此时效率在70％以上。当调整管压降为3V时，效率为85％。
电动汽车能源供给系统主要由供电系统、充电系统和动力蓄电池构成。另外，还包括充电监控、电池管理和烟雾报警监控等。充电机是充电系统的重要组成部分。充电站给汽车充电一般分为三种方式：普通充电、快速充电、电池更换。普通充电多为交流充电，对于容量不超过5kW的交流充电机，输入为额定电压220V、50Hz的单相交流电，对于容量大于5kW的交流充电机，输入为额定线电压380V、50Hz的三相交流电。将交流插头直接插在电动汽车充电接口，充电时间大约需要4～8小时。快速充电多为直流充电，直流充电机输入为额定线电压380V、50Hz的三相交流电，输出电压一般不超过700V，输出电流一般不超过700A。交流输入隔离型AC/DC充电机的输出电压为额定电压的50%～100%，并且输出电流为额定电流时，功率因数应大于0.85，效率应不小于90%。
电动汽车充电时间长电能质量分析仪，充电难是电动汽车推广应用的一个难题。以一辆大型锂动力电动大巴为例，配置电池容量700Ah。最大充电电流210A（相当于700AH电池容量的0.3C充电率），最高充电电压700V（相当于165只最高充电电压4.2V左右的锂电池单体串联电压），那么需要充电器的最大输出功率为245kW。按最优充电要求对电动汽车充电的充电时间，至少需要3小时。因此，电动汽车的充电方式不能像燃油汽车在加油站加油那样进行充电。如果20分钟快速充满电，至少要用3C的充电倍率进行充电，这对于磷酸铁锂锂离子电池来说是可能的。
DC/DC功率变换器采用半桥电路拓扑，功率器件少，控制简单，可靠性高。如图5所示，采用MOSFET和IGBT并联技术，充分利用了MOSFET开关速度快和IGBT导通压降低的优点。在电路上采取措施，使得MOSFET的关断时间比IGBT延迟一定的时间，大大减小了IGBT的电流拖尾，降低了开关通态损耗，提高了效率和可靠性，使得半桥电路的输出功率可以实现7kW。其输出侧采用的整流方式有半波整流，中心抽头全波整流及全桥整流。由于输出电压较高，全桥整流对变压器利用率高，比较适合用于这种场合。
电子开关原理图如图4所示。其中控制电路的供电电源是由R1、D1、R3、C1和V1组成的线性稳压降压电路组成。R1、D1、C1为V1提供基准电压，R3用于降低V1管上的功耗，起分压和限流作用，V1管E极输出＋15V左右电压。555定时器电路接成方波脉冲发生器电路电能质量分析仪，当控制信号为高电平时，该高电平信号经R9、R10分压后加在V2管的基极上，V2导通，使定时器555电路脚1接地，脉冲发生器开始工作，使脚3输出幅度为15V的方波脉冲信号，该脉冲发生器频率按图4中参数计算为38kHz左右。 C6、C5、C4、V5、V6构成“电荷泵电路”。C6起到“电荷泵”及隔直流作用。脚3输出为正脉冲时电能质量分析仪的重要技术数，通过C6隔直后经V5给C5、C4串联充电，脚3为零电平时，C4通过V6给C6充电，下一个正脉冲到来时脚3电压与C6上电压串联给C5、C4充电，这样重复操作，C5、C4逐渐充电，达到稳定时uc5=uc4=Vcc。最终在C5上得到15V左右悬浮于MOS管G、S极之间的直流电压，经过R6驱动功率MOS管导通，最终实现小信号对大功率直流信号的控制。V4为齐纳二极管，用于MOS管D、S极之间过压保护。功率MOS管用IXYS公司IXFM75N10，参数为100V，75A，0.02Ω。TO?204AA封装。
系统设计的基础是光电传感器电路。对于传感器的选择，应考虑探测波长范围以及功率两个方面，可选用与待测波长相对应的光电传感器。由于要求的波长范围为0.5～10μm，功率范围为0～100 W，所以，一般的光电传感器无法满足要求。
这里采用一种“抽样检测”的方法，即针对某一特定波长(该设汁中为1.064 μm)的激光器进行测量，设计出一种通用电路，只要改变传感器型号即可测量其他波长范围的激光输出功率。采用2DU1系列硅光敏二极管作为探测器。光敏二极管在受到光照时，会产生一个与照度成正比的小电流，因此是很好的光电传感器，且具有良好的线性特性，不仅响应速度快电能质量分析仪，灵敏度较高，而且噪声低，稳定可靠。实验时光电传感器接收一部分光功率信号，将其测量结果与精准的激光功率计测量结果进行比较，得出比例系数，进而利用软件编程得到最终结果。该方法原理简单，测量方便，造价低廉，方便实用，误差小，精度高，可大大降低对传感器的要求。光敏二极管在电路中必须处于反向偏置，如图2所示。设计中将光敏二极管反偏接至AD7705的通道1，即接到7脚和8脚上，同时光敏二极管的环极接+5 V电压，偏置电阻为6.5
传感器的输出一般是毫伏级的微弱模拟信号，温度特性差，易受干扰。传统的电路设计方法是在A/D转换之前增加一级或多级高精度的放大器，这样不但增加了成本和系统复杂性，而且在监测中也会出现外部低频(如工频)干扰和放大器漂移等问题。该设计中采用AD7705作为模/数转换器，它顺应了集成化、高精度、多功能、自动补偿和自动校准的发展要求，集放大、滤波和A/D转换单元于一体，只需接晶体振荡器、精密基准源和少量去耦电容即可连续进行A/D转换。
AD7705利用∑-△转换技术最高可实现16位无误码传输电能质量分析仪，能将从传感器接收到的很微弱的输入信号直接转换成串行数字信号输出，是用于智能系统、微控制器系统和基于DSP系统的理想产品。AD7705与89S51单片机的接口电路如图3所示。
在实际应用中由于强电磁场，系统中的闪烁信号干扰或者软件错误会造成接口迷失，一旦接口迷失，数据也无法从中正常读出。因此，在系统软件设计中应当定时复位系统接口。数据读出速率应不超过预设输出寄存器的更新速率。由于AD7705的分辨率太高电能质量分析仪控制结构相对简单，而要求的噪声电平又太小，所以必须注意接地和电路布线。
通过以上讨论，介绍了在线激光功率检测系统的设计原理。它利用AT89S51作为测量控制核心，采用C51作为编程语言，用以控制AD7705芯片的工作过程，使用光敏二极管作为光电传感器，AD7705内置的数字滤波器可有效抑制工频干扰电能质量分析仪，而丰富的校准功能可消除偏移、增益以及传感器的漂移误差。经实际测量验证，性能稳定可靠，响应迅速，工作环境适应性强，能实现对激光功率的实时检测。 | 
您的位置：