陀螺仪数字可调式测试电源方案设计 陀螺仪, 分配器, 高电平, 互感器, 元器件

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由于CH250B输出的信号的电流较小，一般为5～1O mA，因此需要将信号的电流进行放大，以便驱动后续电路中的元器件。电流互感器为电感元件，电感两端不能含有直流成份，否则电感会发热，严重时会损坏电感元件，因此信号需要隔直后才能加在电感两端，图4中C2、C3是两个隔直电容。

A点是环形脉冲分配器CH250B输出的1 kHz频率信号，高电平约为12 V，低电平则为0 V.经过隔直电容C2作用，频率信号中的直流成份不通过C2，因此在B点高电平约为6 V，低电平约为-6 V.在C点，由于三极管基极与发射极之间的压降和接地的零电平限制，高电平约为5.3 V，低电平则为0 V.通过，经过隔直电容C3的作用，在D点，高电平约为2.65 V，低电平约为-2.65 V.

电流互感器变比为1：1：1，同名端如图4中标注。因此VuP与VuN的频率相同，但是其相位差为180°，可分别驱动功率放大电路中的一对桥臂。

5）开关功率放大电路开关功率放大电路采用6个电力晶体管和6个二极管组合实现。通过三相驱动信号控制电力晶体管的导通和关断，将开关电源输出的直流电压逆变成三相交流方波电压，其A相电压、B相电压和C相电压波形如图5所示。图中，UA表示A相输出电压，UB表示B相输出电压，UC表示C相输出电压，UAB表示A相和B相之间的线电压。

图5 相电压及线电压波形图

图6 三相方波电源外形图

根据上述分析，如图6所示，在原有模拟调压式三相方波电源基础上（图6中右边电源），设计并制造了新的数字可调式电源（图6中左边电源）。经测试表明，其频率稳定度高、抗干扰能力强，电压大小精确可调。

4实例验证

在实验室条件下，利用NI-6070多功能输入输出卡输出0～5 V直流电压至该电源，采用LabVIEW编程调压，对于某型陀螺电机，电源开机输出120 V启动电压，待电机进入同步转速后，由程序控制电源输出降为80 V工作电压，使得电机正常工作，在运行一段时间后断开电源，实验证明，该电源能输出各种电压值，输出精确且时间无滞后，运行稳定，为陀螺电机的正常运行和测试工作提供保障。

5结束语

本文设计了一种陀螺电机数字可调式测试电源，实现了电源幅值、频率的精确数字可调，能够适应陀螺电机不同测试功能的需要。具有操作性强、可靠性高、方便实用的特点。该电源已经成功应用在陀螺电机声音信号在线监测系统中，实践证明该电源运行良好。