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多年來(lái)，可編程交流電源已廣泛用于實(shí)施和支持許多產(chǎn)品測(cè)試程序。它們使測(cè)試工程師能夠完全控制測(cè)試單元(UUT)的電壓、頻率和電流。此類(lèi)產(chǎn)品用于模擬交流和直流供電產(chǎn)品實(shí)際使用中可能出現(xiàn)的各種電源條件和異常情況。它們對(duì)于為軍事和航空電子設(shè)備電源子系統(tǒng)提供必需的400 Hz或800 Hz頻率交流電源也至關(guān)重要。

　　可編程交流電源為設(shè)計(jì)和/或測(cè)試工程師提供以下特點(diǎn)和好處：

　　1、交流電網(wǎng)輸入和UUT輸出之間的安全隔離;

　　2、’將世界各地的任何電網(wǎng)電壓和頻率轉(zhuǎn)換為UUT的特定期望輸出頻率;

　　3、精確控制輸出電壓，包括線(xiàn)路和負(fù)載調(diào)節(jié);

　　4、穩(wěn)定可控的輸出功率，不受任何交流線(xiàn)路輸入波動(dòng)或瞬時(shí)電壓下降的影響;

　　5、從單相到三相、單相到分相或三相到單相的相位轉(zhuǎn)換。

　　傳統(tǒng)交流電源拓?fù)渑c設(shè)計(jì)

　　絕大多數(shù)可用的交流電源設(shè)計(jì)基于脈寬調(diào)制控制電路，并使用低頻變壓器在交流電源的輸入和輸出之間提供隔離。

　　這些PWM設(shè)計(jì)通常使用模擬控制電路來(lái)提供輸出調(diào)節(jié)、電流限制功能和頻率轉(zhuǎn)換功能。雖然這是一個(gè)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)，可以追溯到20世紀(jì)80年代初，但它充滿(mǎn)了缺點(diǎn)，列出一些：

　　1、使用工頻交流輸入變壓器提供電流隔離可顯著增加產(chǎn)品的尺寸和重量，尤其是隨著功率水平的增加。例如，考慮到變壓器損耗，15kVA交流電源需要17kVA三相輸入變壓器，重量約63.5kg，使用這種設(shè)計(jì)的電源總重量可超過(guò)181.4kg。

　　2、使用輸出變壓器提供電流隔離會(huì)導(dǎo)致尺寸和重量的類(lèi)似增加，并阻止產(chǎn)生直流輸出能力。此外，此類(lèi)輸出變壓器必須支持與可編程交流電源相關(guān)的寬頻率范圍，通常從45 Hz到1000 Hz或更高，需要更復(fù)雜和更昂貴的變壓器設(shè)計(jì)。

　　3、模擬控制回路受離散元件變化和溫度漂移的影響。這會(huì)對(duì)精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響，需要調(diào)整進(jìn)行校準(zhǔn)。

　　該拓?fù)涞暮?jiǎn)化框圖如圖1所示。它顯示了單相輸入、單相輸出源，但三相版本在設(shè)計(jì)上類(lèi)似。

　                                         　圖1:傳統(tǒng)交流電源拓?fù)?/p>

　　一些制造商通過(guò)一些數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制功能來(lái)增強(qiáng)這種方法，但它們通常是放大器外部控制回路的一部分，因此速度較慢，或者被降級(jí)為用戶(hù)界面和前面板控制功能。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化可以在設(shè)計(jì)中找到，例如在串聯(lián)/并聯(lián)模式下帶有雙逆變器的直接耦合輸出級(jí)，以消除輸出變壓器，這消除了對(duì)輸出變壓器的需求，但成本較高。