[发明专利]一种数字全波形回采的高精度三相交流标准源及工作方法

权利要求书

1.一种数字全波形回采的高精度三相交流标准源，其特征在于：包括与上位机连接的主控单元，主控单元通过光电转换模块与数字式控制单元连接，数字式控制单元与功率放大单元连接，功率放大单元分别通过升压器和升流器与设备负载连接，设备负载分别与电流互感器和电压互感器连接；

数字式控制单元从设备负载获取数字量全波形反馈信号，进行傅里叶变换获得基波信号与各次谐波信号的相位和幅值，并与上位机发出的数字量控制指令进行比对，满足设定条件时触发下一次的控制输出。

2.如权利要求1所述的一种数字全波形回采的高精度三相交流标准源，其特征在于：所述数字式控制单元包括，与光电转换模块连接的微处理器，微处理器分别与数模转换器和模数转换器连接，数模转换器通过第一运算放大器连接功率放大单元的第二运算放大器，模数转换器通过第一差分放大器与运算放大器连接。

3.如权利要求1所述的一种数字全波形回采的高精度三相交流标准源，其特征在于：所述功率放大单元包括，与第一运算放大器连接的第二运算放大器，第二运算放大器通过第二差分放大器连接功率放大器，功率放大器分别通过升压器和升流器与设备负载连接。

4.如权利要求1所述的一种数字全波形回采的高精度三相交流标准源，其特征在于：所述功率放大器连接电源。

5.基于权利要求1所述三相交流标准源的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

上位机向主控单元下发三相交流标准源的控制指令，主控单元依据控制指令通过光电转换模块将模拟量控制指令转换为数字式控制单元可接收的数字量控制指令；

数字式控制单元根据数字量控制指令输出模拟量控制信号；

功率放大单元将模拟量控制信号进行带载式的放大与输出；

升压器和升流器根据设备负载的需求提升电压与电流；

设备负载的输出电压与电流分别经过电压互感器和电流互感器进行降压与降流，作为反馈信号输入数字式控制单元。

6.如权利要求5所述的工作方法，其特征在于：数字式控制单元获取反馈信号，用于微处理器的进一步数据比对与控制输出，并将三相交流标准源的电压与电流信号上传至上位机显示。

7.如权利要求6所述的工作方法，其特征在于：数字式控制单元获取反馈信号，具体如下步骤：

运算放大器采集数字式控制单元的反馈信号，经阻抗变换传输给第一差分放大器；

第一差分放大器将回采的单端信号转换为差分信号，抑制共模干扰同时进行差分信号放大，并传输给模数转换器；

模数转换器将回采的模拟量反馈信号进行数字式全波形转换，向微处理器输出数字量全波形反馈信号。

8.如权利要求7所述的工作方法，其特征在于：数字式控制单元获取反馈信号，还包括：

微处理器将接收到的数字量全波形反馈信号进行傅里叶变换并与数字量控制指令进行比对，满足设定要求时触发下一次的控制输出。

9.如权利要求7所述的工作方法，其特征在于：数字式控制单元获取反馈信号，还包括：

数模转换器将微处理器输出的数字量控制信号转换为模拟量控制信号，经过第一运算放大器进行一级运算放大并输出到第二运算放大器中。

10.如权利要求8所述的工作方法，其特征在于：微处理器将数字量全波形反馈信号进行傅里叶变换并与数字量控制指令进行比对，满足设定要求时触发下一次的控制输出，具体为：

微处理器将模数转换器采集的数字采样点进行离散傅里叶变换，获得基波信号与各次谐波信号的相位和幅值；

根据控制精度的需求，设定触发下一次控制的条件阈值；

微处理器将获取的基波信号与各次谐波信号和数字量控制指令进行比对，当相对误差的绝对值大于设定条件阈值时，触发下一次的控制输出，否则不触发。