陀螺儀數(shù)字可調(diào)式測試電源方案設(shè)計

　　由于CH250B輸出的信號的電流較小，一般為5～1O mA，因此需要將信號的電流進行放大，以便驅(qū)動后續(xù)電路中的元器件。電流互感器為電感元件，電感兩端不能含有直流成份，否則電感會發(fā)熱，嚴重時會損壞電感元件，因此信號需要隔直后才能加在電感兩端，圖4中C2、C3是兩個隔直電容。

　　A點是環(huán)形脈沖分配器CH250B輸出的1 kHz頻率信號，高電平約為12 V，低電平則為0 V.經(jīng)過隔直電容C2作用，頻率信號中的直流成份不通過C2，因此在B點高電平約為6 V，低電平約為-6 V.在C點，由于三極管基極與發(fā)射極之間的壓降和接地的零電平限制，高電平約為5.3 V，低電平則為0 V.通過，經(jīng)過隔直電容C3的作用，在D點，高電平約為2.65 V，低電平約為-2.65 V.

　　電流互感器變比為1：1：1，同名端如圖4中標注。因此VuP與VuN的頻率相同，但是其相位差為180°，可分別驅(qū)動功率放大電路中的一對橋臂。

　　5)開關(guān)功率放大電路開關(guān)功率放大電路采用6個電力晶體管和6個二極管組合實現(xiàn)。通過三相驅(qū)動信號控制電力晶體管的導通和關(guān)斷，將開關(guān)電源輸出的直流電壓逆變成三相交流方波電壓，其A相電壓、B相電壓和C相電壓波形如圖5所示。圖中，UA表示A相輸出電壓，UB表示B相輸出電壓，UC表示C相輸出電壓，UAB表示A相和B相之間的線電壓。

　　圖5 相電壓及線電壓波形圖

　　圖6 三相方波電源外形圖

　　根據(jù)上述分析，如圖6所示，在原有模擬調(diào)壓式三相方波電源基礎(chǔ)上(圖6中右邊電源)，設(shè)計并制造了新的數(shù)字可調(diào)式電源(圖6中左邊電源)。經(jīng)測試表明，其頻率穩(wěn)定度高、抗干擾能力強，電壓大小精確可調(diào)。

　　4實例驗證

　　在實驗室條件下，利用NI-6070多功能輸入輸出卡輸出0～5 V直流電壓至該電源，采用LabVIEW編程調(diào)壓，對于某型陀螺電機，電源開機輸出120 V啟動電壓，待電機進入同步轉(zhuǎn)速后，由程序控制電源輸出降為80 V工作電壓，使得電機正常工作，在運行一段時間后斷開電源，實驗證明，該電源能輸出各種電壓值，輸出精確且時間無滯后，運行穩(wěn)定，為陀螺電機的正常運行和測試工作提供保障。

　　5結(jié)束語

　　本文設(shè)計了一種陀螺電機數(shù)字可調(diào)式測試電源，實現(xiàn)了電源幅值、頻率的精確數(shù)字可調(diào)，能夠適應陀螺電機不同測試功能的需要。具有操作性強、可靠性高、方便實用的特點。該電源已經(jīng)成功應用在陀螺電機聲音信號在線監(jiān)測系統(tǒng)中，實踐證明該電源運行良好。