[实用新型]方波变频电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变频电源，特别涉及一种陀螺罗经中方波变频电源。

背景技术

陀螺罗经在国内已有几十年的生产历史，陀螺罗经中的关键部件陀螺马达均采用中频电源，以达到更高的转速得到更高的动量矩。在过去的几十年中起初陀螺马达的电源由变频机组提供，后来发展到静止变频电源。但不管是变频机组还是静止变频电源体积都较大，使得整个罗经系统结构分散体积大，而且静止变频电源的故障率较高。静止变频电源一般采用了脉宽调制电感电容滤波的方法得到三相正弦波，此方法优点是：功放电路工作在开关状态，因此效率高、温升低；缺点是：电路复杂、采用电感电容滤波造成体积大。根据市场的需求，要求产品能够尽量的缩小体积，经过讨论认为小型化的最大文章在电源，如果采用以前的通用技术很难实现小型化。

发明内容

本实用新型是针对现用电源电路复杂、效率低、体积大的问题，提出了一种方波变频电源，电路简单易于小型化并且功率放大电路工作在开关状态可使电源效率提高、温升降低、提高了电源的可靠性。

本实用新型的技术方案为：一种方波变频电源，包括振荡电路、分频电路、三相合成电路、功率放大电路、报警电路，报警电路接功率放大电路输出，电源输出信号异常报警，功率放大电路采用正负两组电源供电的开关放大电路，震荡电路输出的高频率信号通过分频电路的分频后输出脉冲信号进入三相合成电路合成为设定频率的三相方波输出到功率放大电路。

所述三相合成电路由计数译码器和或门电路组成，脉冲信号进入计数译码器后，计数译码器输出数路脉冲按照逻辑关系输入三个或门后输出三相方波脉冲。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型方波变频电源用于罗经系统，可降低故障率，提高效率，降低温度，缩小电源的体积。

附图说明

图1是本实用新型三相方波变频电源原理框图；

图2是本实用新型方波变频电源中三相合成电路原理图；

图3是本实用新型方波变频电源中三相合成脉冲图；

图4是本实用新型方波变频电源中方波相电压和线电压的关系图；

图5是本实用新型方波变频电源中方波线电压的波形图。

具体实施方式

如图1所示三相方波变频电源主要由振荡电路1、分频电路2、三相合成电路3、功率放大电路4、报警电路5组成。振荡电路和分频电路都有典型电路可以借鉴，功率放大电路4由于受到体积的限制不能采用变压器输出的形式，因此功率放大电路是采用正负两组电源供电的开关放大电路，震荡电路1中6MHz的晶振通过分频电路2的2500分频后得到2400Hz的CLK脉冲进入三相合成电路3合成为400Hz的方波的波形输出到功率放大电路4中，报警电路5接功率放大电路4输出，发现电源异常报警。

如图2所示方波变频电源中三相合成电路，4017是十进制计数译码器电路中将其输出端Q6反馈到RST端接成六进制计数译码器，在输入端CLK有脉冲输入时输出端Q0～Q5将顺序的输出脉冲，Q0～Q5通过一定的逻辑关系接到后面三个三输入或门，其中Q0、Q1、Q2合成A相；Q2、Q3、Q4合成B相；Q4、Q5、Q0合成C相；每一相间差二个计数脉冲一个全周期为六个计数脉冲，因此三相间的相位是2/6＝1/3(周期)即120°电角度。

如图3所示方波变频电源中三相合成脉冲图，可以看出每一相完整的一个方波由六个CLK脉冲产生，我们需要得到400Hz的三相方波所以CLK脉冲的频率应是2400Hz。它由6MHz的晶振通过2500分频得到。此电路的频率稳定度取决于晶振，通常晶振的频率稳定度都在10^-4以上；相位差主要受逻辑电路的传输延迟时间的影响，COMS系列的逻辑电路传输延迟时间都在30ns以下，相位差最大为((6×0.03)/2500)×360°＝0.026°(只计4017的6个输出的传输延迟时间)。

下面对电源进行数学特性分析：

一、相电压和线电压的关系

相电压为方波互成120°如图4所示相电压和线电压的关系图，线电压U_AB＝U_A+U_B为阶梯波其峰值为相电压的二倍。设相电压的峰值为E，其平均值和有效值均为E。线电压的平均值为；