[发明专利]一种叠加交流纹波的直流输出电路

说明书

本发明涉及计量检定和仪表检测设计电路，公开了一种叠加交流纹波的直流输出电路，其包括信号发生器装置、直流功率放大单元、交流功率放大单元、单匝耦合单元和突变施加单元；通过IGBT和缓冲模块并联，输入直流信号的开关速度从毫秒级提升到微秒级，缓冲模块吸收电流突变时的过冲，从而降低输出突变信号的过冲与毛刺；通过直流放大单元增加了直流驱动负载的能力，通过交流功率放大单元，增加了交流驱动负载的能力。本发明采用单匝耦合单元来叠加交流纹波的方式，降低不同负载对直流和交流不匹配的影响，抑制外部负载变化对于输出幅值和性能的干扰，有效的降低信号的脉冲与毛刺，保证输出直流信号和交流信号的稳定性和准确性。

技术领域

本发明涉及计量检定和仪器仪表检测设计电路，尤其涉及了一种叠加交流纹波的直流输出电路。

背景技术

直流纹波和突变影响是直流电能表评价极其重要的两项内容。当前，直流电能计量方式采用直流量或者有效值的方式进行，这种方式忽略了纹波引入的电能，造成用电侧实际获取的电能与测量的电能存在出入。同时，非车载充电机、轨道机车等直流用电负载频繁启动，存在着大量的突变信号。

例如专利标题：一种高精度智能纹波叠加直流输出电路，申请号：CN201120354608.6，申请日：2011-09-21的实用新型专利申请中记载，本实用新型申请中记载一种高精度智能纹波叠加直流输出电路，其特征是：包括智能信号发生器和功率放大器，所述的智能信号发生器同时发生可调直流信号和交流信号，直流信号连接功率放大器正信号输入端、交流信号经串联电阻R2、R3、R4后连接到功率放大器输出端，在R2和R3之间的电气节点上分别经电阻R1连接到地和连接到功率放大器负信号输入端，所述的R2阻值大于R3和R4之和。现有技术方案实现对信号源的智能控制以达到控制对功率放大器输出大电压中纹波含量的智能控制。

现有技术方案提供了对于高精度智能纹波叠加直流输出电路，在设计中存在交流和直流阻抗不匹配的问题，不能及时的降低信号的过冲与毛刺的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中在设计中存在交流和直流阻抗不匹配，不能及时的降低信号的过冲与毛刺的问题，提供了一种叠加交流纹波的直流输出电路。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种叠加交流纹波的直流输出电路，其包括信号发生器装置、交流功率放大单元、直流功率放大单元和单匝耦合单元：

信号发生器装置产生直流信号和交流信号；

直流信号连接直流功率放大单元的输入端，并经直流功率放大单元进行功率放大后，传送至单匝耦合单元；

交流信号连接交流功率放大单元的输入端，并经交流功率放大单元进行功率放大后，传送至单匝耦合单元；

单匝耦合单元接收直流信号和交流信号，并将功率放大后的交流信号与直流信号进行耦合后输出。

作为优选，单匝耦合单元包括耦合变压器，耦合变压器包括匝单匝线圈和补偿线圈。

作为优选，单匝耦合单元还包括补偿电路，补偿电路与补偿线圈配合，补偿电路对输入信号进行相位偏移补偿。对N1侧到单匝侧的输入信号相位偏移进行补偿。

作为优选，直流功率放大单元包括电阻R_d1、电阻R_d2、电阻R_d3、放大器和三极管Q_d1，输入的直流信号U_d1经过电阻R_d1；

电阻R_d1与放大器输入正极连接，电阻R_d2一端接地，另一端与放大器输入负极连接；电阻R_d3一端连接放大器输入负极，另一端连接放大器输出端；