閃變信號電路的設計與實現

此時fomin=O。在特定的使用狀態下，若要限制鎖相環的輸出頻率范圍，可通過R5的補償作用來實現。鎖相環輸出頻率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比較信號之間的相位差；VGS和VTP分別為鎖相環內部MOS管的柵一源極壓降；VD為鎖相環工作電壓。因為本電路要求鎖相環的輸出頻率經過1 024分頻后為12．5 Hz，即鎖相環必須鎖定在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，對改善環路捕捉性能及工作穩定性有很大作用。若取較大的時間常數R3和C1，則會使環路跟蹤較快變化的輸入頻率時引起過度的延遲；若取較小的時間常數R3和C1，則會使環路跟蹤快速變化的輸入信號時。引起鎖相環輸出頻率的反常變化。綜合考慮，選擇R3=100 kΩ，C1=2μF。

3 實驗結果
閃變信號電路設計實例：輸入電壓=220 V±1O％50 Hz，輸出標準電壓=0～15 V(峰值)50 Hz，鎖相環芯片CD4046，地址發生器4040，EPROM27C256，數／模轉換芯片DAC0832，分頻器4040，單穩態觸發器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，這種閃變信號電路THD小、幅值可調、簡單實用、價格低廉等優點。試驗結果與理論分析一致。

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