閃變信號電路的設計與實(shí)現

此時(shí)fomin=O。在特定的使用狀態(tài)下，若要限制鎖相環(huán)的輸出頻率范圍，可通過(guò)R5的補償作用來(lái)實(shí)現。鎖相環(huán)輸出頻率fo的估算式為：

式中：V1的幅值正比于標準電壓方波信號和鎖相環(huán)比較信號之間的相位差；VGS和VTP分別為鎖相環(huán)內部MOS管的柵一源極壓降；VD為鎖相環(huán)工作電壓。因為本電路要求鎖相環(huán)的輸出頻率經(jīng)過(guò)1 024分頻后為12．5 Hz，即鎖相環(huán)必須鎖定在12．8 kHz附近，故可取R4=10 kΩ，R5=∞，C2=5．6 nF。
2．2 CD4046低通濾波器R3，Cl的設計
適當選擇R3和C1，對改善環(huán)路捕捉性能及工作穩定性有很大作用。若取較大的時(shí)間常數R3和C1，則會(huì )使環(huán)路跟蹤較快變化的輸入頻率時(shí)引起過(guò)度的延遲；若取較小的時(shí)間常數R3和C1，則會(huì )使環(huán)路跟蹤快速變化的輸入信號時(shí)。引起鎖相環(huán)輸出頻率的反常變化。綜合考慮，選擇R3=100 kΩ，C1=2μF。

3 實(shí)驗結果
閃變信號電路設計實(shí)例：輸入電壓=220 V±1O％50 Hz，輸出標準電壓=0～15 V(峰值)50 Hz，鎖相環(huán)芯片CD4046，地址發(fā)生器4040，EPROM27C256，數／模轉換芯片DAC0832，分頻器4040，單穩態(tài)觸發(fā)器4528，C1=2μF，C2=5．6 nF，R4=10 kΩ，R5=∞，R3=100 kΩ，R10=10 kΩ，R9=R11=20 kΩ。設計并研制成功的閃變信號電路試驗結果，如圖3所示。

由圖3可見(jiàn)，這種閃變信號電路THD小、幅值可調、簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。試驗結果與理論分析一致。

4 結 語(yǔ)
閃變作為評定電能質(zhì)量的重要指標，能更直接、更迅速地反映出電網(wǎng)的供電質(zhì)量。而閃變儀的準確度也是人們關(guān)心的問(wèn)題。本文對閃變信號電路進(jìn)行了理論與選型分析，實(shí)現了理論上的閃變信號，為之后電能質(zhì)量檢測裝置的驗證提供了良好的信號源。其實(shí)驗結論如下：
(1)閃變信號電路由電網(wǎng)電壓取樣和正弦波一方波轉換電路、倍頻或分頻電路、時(shí)鐘信號產(chǎn)生電路、相位同步電路、正弦波產(chǎn)生電路等五個(gè)部分構成。
(2)該閃變信號電路具有THD小、幅值可調、簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
(3)試驗結果與理論分析一致。