[发明专利]一种基于DMA及可编程时基的带纹波叠加的直流标准功率源

说明书

一种基于DMA及可编程时基的带纹波叠加的直流标准功率源，工控器把带纹波的直流波形通过以太网接口以及DSP下载到波形随机存取存储器上，工控器上的带纹波的直流波形可以由MATLAB工具计算产生或软件拟合产生，工控器把波形下载到随机存取存储器的速率由以太网的速率和DSP的速度决定，当工控器把波形全部下载到随机存取存储器后，DSP启动第一DMA控制器、第二DMA控制器，DA把随机存取存储器存储的波形直流转为小模拟量信号，小模拟量信号VIN1通过电压功放输出带纹波的直流电压信号，小模拟量信号VIN2通过电流功放输出带纹波的直流电流信号。本发明实现低频纹波到高频纹波的高准确度输出，且可实现双极性输出，可以广泛应用于低速模拟信号的仿真。

技术领域

本发明属于电测仪器仪表技术领域，涉及一种基于DMA及可编程时基的带纹波叠加的直流标准功率源。

背景技术

随着电力电子技术的发展及电力电子技术在各行各业中的应用，包括直流配电网、高压直流输电、电动汽车直流充电桩、光伏逆变直流输出等直流电的应用数量越来越多，一般工业应用的直流电中多少会叠加一些交流成分，对直流配电网、高压直流输电、电动汽车充电桩直流输出等通过交流电压变换、整流滤波后得来的直流电会叠加和工频倍率相关的纹波，对不同的脉动整流的纹波频率会不一样，一般6和12脉动较为常见，也有一些48脉动的整理设备，对这些设备的监测设备的直流电能表、直流监测终端以及其他的直流测试仪器仪表，需要对带直流纹波输出的电气特性及准确度进行检测。

本发明针对新能源直流电叠加的高频、低频信号均可以提供准确的仿真信号输出，为直流电能表、直流继电保护设备、光伏逆变输出监测仪表以及其他各种直流监视仪器仪表提供可任意设定纹波输出的准确度为0.05级的直流电压源、直流电流源，以及电压源和电流源组成的功率源。

现有技术(陈水明；姜文辉；冷学道；张佳学；吴云佳.直流电能表的直流电压与纹波电压合成装置[P].中国专利:CN 108983141 A,2018-05-07)提出了一种合成交直流串联合成电压源，该发明专利的核心在于直流电压和交流电压内置在一台设备里面，通过串联进行合成电压输出，而电流没有相应的装置，电流假如通过并联叠加，会互为负载，造成电路异常。

目前交直流功率源可以产生固定频率(50Hz)再叠加直流信号的模拟纹波输出，但是频率范围大大受到限制，一般纹波模拟为50Hz或50Hz的几倍。

现有技术(陈水明；姜文辉；冷学道；张佳学；吴云佳.直流电能表的直流电压与纹波电压合成装置[P].中国专利:CN 108983141 A,2018-05-07)本质上就是交流电压源和直流电压源的串联，该电压源无法实现低频到高频的连续任意输出，同时没有对直流带纹波输出电流源方案，目前市场的交直电源都无法实现任意设定纹波频率(0.001Hz～20kHz)的直流源输出，并且无法实现对直流电压或电流源的双极性输出。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于，提供了一种基于DMA及可编程时基的带纹波叠加的直流标准功率源，把波形的计算和以及拟合转移到工控器，有效利用Matlab仿真数据或录波数据或其他的仿真的数据，需要DA转换时，通过DMA的硬件自动控制，确保DA输出时序的稳定性，保证DA模拟输出的信号的高保真，并且可以实现各种高低频纹波信号的模拟和仿真，可以模拟直流PLC输出，以及其他高频纹波的输出。

本发明采用如下的技术方案：

一种基于DMA及可编程时基的带纹波叠加的直流标准功率源，包括DSP1、以太网接口2、波形随机存取存储器3、工控器4、定时器5、第一DMA控制器6A、第二DMA控制器6B、第一同步串行通信接口7A、第二同步串行通信接口7B、第一DA转换器8A、第二DA转换器8B、晶体9、电压功放10、电流功放11，

工控器4把带纹波的直流波形通过以太网接口2以及DSP1下载到波形随机存取存储器3上；