陀螺儀數字可調式測試電源方案設計

　　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，以便驅動后續電路中的元器件。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°，可分別驅動功率放大電路中的一對橋臂。

　　5)開關功率放大電路開關功率放大電路采用6個電力晶體管和6個二極管組合實現。通過三相驅動信號控制電力晶體管的導通和關斷，將開關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

　　根據上述分析，如圖6所示，在原有模擬調壓式三相方波電源基礎上(圖6中右邊電源)，設計并制造了新的數字可調式電源(圖6中左邊電源)。經測試表明，其頻率穩定度高、抗干擾能力強，電壓大小精確可調。

　　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，運行穩定，為陀螺電機的正常運行和測試工作提供保障。

　　5結束語

　　本文設計了一種陀螺電機數字可調式測試電源，實現了電源幅值、頻率的精確數字可調，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。該電源已經成功應用在陀螺電機聲音信號在線監測系統中，實踐證明該電源運行良好。