同頻同相磁場發生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力電子設備技術領域，特別是涉及一種同頻同相磁場發生器。
【背景技術】
[0002]磁場發生器是對電氣和電子產品的磁場抗擾度試驗的特點和要求而專門設計的高可靠性測試儀器，在產品磁場抗擾度試驗中起著重要作用。
[0003]被試品在做磁場抗擾度試驗時，傳統的磁場發生器產生的磁場頻率、相位往往不能與被試品干擾源的頻率保持一致、相移保持同步，這種情況下不能真實的模擬出干擾源產生的騷擾磁場。傳統的磁場發生器對于有同頻、同相要求的被試品則無法模擬真實的磁場環境，導致磁場抗擾度試驗的準確性低。
【實用新型內容】
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種可提高磁場抗擾度試驗的準確性的同頻同相磁場發生器。
[0005]一種同頻同相磁場發生器，包括電源、發生源、第一過零采樣電路、控制電路、電子開關控制電路、第二過零采樣電路和工頻磁場輸出端，所述第一過零采樣電路連接所述發生源，所述第二過零采樣電路用于連接干擾源，所述控制電路連接所述電源、發生源、第一過零采樣電路和第二過零采樣電路，所述電子開關控制電路連接所述控制電路，并連接所述發生源和工頻磁場輸出端。
[0006]上述同頻同相磁場發生器，通過對發生源和干擾源進行過零點檢測并根據檢測結果計算過零點時間差。如果過零點時間差不與預設的相移值匹配，則根據檢測結果控制發生源進行頻率調節，使發生源與干擾源的頻率一致，然后在設定的干擾源相位上控制電子開關控制電路開始輸出工頻磁場。上述同頻同相磁場發生器在確認發生源與干擾源的頻率一致時根據發生源輸出的交流電由工頻磁場端輸出工頻磁場，彌補了目前磁場發生器產生的磁場不能與干擾源產生的磁場頻率保持一致、相移恒定不變的不足，又可在干擾源特定相位開始輸出磁場，完全符合電能表及其它對頻率、相移有高要求的領域的試驗要求。與傳統的磁場發生器相比，可提高磁場抗擾度試驗的準確性。
【附圖說明】
[0007]圖1為一實施例中同頻同相磁場發生器的結構圖；
[0008]圖2為一實施例中第一過零采樣電路的原理圖；
[0009]圖3為一實施例中第二過零采樣電路的原理圖；
[0010]圖4為一實施例中電子開關控制電路的原理圖；
[0011]圖5為另一實施例中同頻同相磁場發生器的結構圖；
[0012]圖6為一實施例中串口通信電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0013]一種同頻同相磁場發生器，如圖1所示，包括電源100、發生源110、第一過零采樣電路120、控制電路130、第二過零采樣電路140、電子開關控制電路150和工頻磁場輸出端160。第一過零采樣電路120連接發生源110，第二過零采樣電路140用于連接干擾源210，控制電路130連接電源100、發生源110、第一過零采樣電路120和第二過零采樣電路140，電子開關控制電路150連接控制電路130，并連接發生源110和工頻磁場輸出端160。
[0014]電源100用于為控制電路130提供工作電壓，發生源110用于輸出交流電，第一過零采樣電路120用于對發生源110進行過零點檢測，第二過零采樣電路140用于對干擾源210進行過零點檢測。控制電路130用于根據第一過零采樣電路120和第二過零采樣電路140的檢測結果計算得到過零點時間差，并判斷過零點時間差是否與預設的相移值匹配。若是，則輸出導通指令至電子開關控制電路150，若否，則輸出頻率調節指令至發生源110，控制發生源110進行頻率調節，使發生源110與干擾源210的頻率一致。電子開關控制電路150用于在接收到導通指令后接入交流電并控制工頻磁場端160輸出工頻磁場。
[0015]進行過零點檢測即是指檢測交流電的波形從正半周向負半周轉換時的點，通過對發生源110和干擾源210進行過零點檢測分別得到波形從正半周向負半周轉換時的時間，計算兩個時間的差值便得到過零點時間差。比較過零點時間差和預設的相移值從而對發生源110進行頻率調節，使發生源110與干擾源210的頻率一致。預設的相移值可根據實際情況調整，可以理解，若發生源110輸出的交流電為正弦信號，則可以是直接將過零點時間差和相移值比較，也可以是將過零點時間差與相移值和正弦信號周期之和進行比較。控制電路130輸出的頻率調節指令具體可以根據實際情況調整，若零點時間差偏大，則頻率調節指令用于放慢發生源110的頻率，若零點時間差偏小，則頻率調節指令用于加快發生源110的頻率。
[0016]在其中一個實施例中，如圖2所示，第一過零采樣電路120包括發生源輸入端J201、第一壓敏電阻RV201、第一變壓器T201、第一整流濾波電路122、第一運放器IC201和第一光電隔離組件124，第一變壓器T201的初級線圈通過發生源輸入端J201連接發生源110，第一變壓器T201的次級線圈一端連接第一整流濾波電路122，另一端接地；第一壓敏電阻RV201與第一變壓器T201的初級線圈并聯，第一運放器IC201連接第一整流濾波電路122，并通過第一光電隔離組件124連接控制電路130。
[0017]發生源110輸出的交流電經第一變壓器T201降壓處理后輸送至第一整流濾波電路122，第一整流濾波電路122對降壓后的交流電進行整流濾波去除雜波后輸送至第一運放器IC201。第一運放器IC201根據接入的信號對發生源110的過零點進行采樣，具體可以是檢測接入信號的幅值，當信號幅值由大變小至零時則得到發生源110的過零點。
[0018]本實施例中通過第一變壓器T201對發生源110輸出的交流電進行降壓，避免信號幅值過高損壞設備，提高了設備的使用安全性。利用第一整流濾波電路122進行整流濾波去除雜波后輸送至第一運放器IC201進行過零點檢測，提高信號檢測準確性。
[0019]在其中一個實施例中，第一整流濾波電路122包括第一整流二極管D201、第二整流二極管D202、第一濾波電容C202、第一分壓電阻R201和第二分壓電阻R202。
[0020]第一分壓電阻R201和第二分壓電阻R202串聯，且公共端連接第一運放器IC201，并通過第一濾波電容C202接地，第一分壓電阻R201另一端連接第一變壓器T201的次級線圈，第二分壓電阻R202另一端接地。第一整流二極管D201的陰極連接第一分壓電阻R201和第二分壓電阻R202的公共端，第一整流二極管D201的陽極接地；第二整流二極管D202的陽極連接第一分壓電阻R201和第二分壓電阻R202的公共端，第二整流二極管D202的陰極接地。
[0021]利用第一分壓電阻R201和第二分壓電阻R202對第一變壓器T201輸出的降壓后的交流電進行分壓采樣，并通過第一整流二極管D201、第二整流二極管D202整流以及通過第一濾波電容C202濾波以去除雜波，提高信號準確性。
[0022]第一過零采樣電路120還可包括電阻R203，第一運放器IC201具體可采用LM358運放芯片，第一運放器IC201的管腳3連接第一整流濾波電路122中的第一分壓電阻R201和第二分壓電阻R202的公共端，管腳2和管腳4接地。第一運放器IC201的管腳I通過電阻R203連接第一運放器IC201的管腳5，第一運放器IC201的管腳6和管腳7連接第一光電隔離組件124，第一運放器IC201的管腳8接入正5V直流電。
[0023]進一步地，在其中一個實施例中，第一光電隔離組件124包括第一光電隔離器0P201、第一上拉電阻R204和第二上拉電阻R205。本實施例中第一光電隔離器0P201采用TLP-521隔離器，第一光電隔離器0P201的控制部一端連接第一運放器IC201的管腳6和管腳7，另一端通過第一上拉電阻R204連接正5V直流電接入端。第一光電隔離器0P201的受控部一端通過第二上拉電阻R205連接電源接入端VCC，并通過端口 INTl連接控制電路130，第一光電隔離器0P201的受控部另一端接地。在第一運放器IC201控制第一光電隔離器0P201的控制部不得電時，第一光電隔離器0P201的受控部關斷，輸出高電平至控制電路130，在第一運放器IC201控制第一光電隔離器0P201的控制部得電時，第一光電隔離器0P201的受控部導通，停止輸送高電平。利用第一光電隔離器0P201隔離信號輸入和輸出，提高信號傳輸穩定性。
[0024]在其中一個實施例中，如圖3所示，第二過零采樣電路140包括干擾源接入端J101、第二壓敏電阻RV101、第二變壓器T101、第二整流濾波電路142、第二運放器IClOl和第二光電隔離組件144，第二變壓器TlOl的初級線圈通過干擾源輸入端JlOl連接干擾源210，第二變壓器TlOl的次級線圈一端連接第二整流濾波電路142，另一端接地；第二壓敏電阻RVlOl與第二變壓器TlOl的初級線圈并聯，第二運放器IClOl連接第二整流濾波電路142，并通過第二光電隔離組件144連接控制