超低頻發(fā)生器超低頻設(shè)備依靠逆變變頻、升壓倍壓兩級(jí)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)低頻高壓輸出，區(qū)別于工頻調(diào)壓方式，通過改變逆變頻率配合PWM占空比完成調(diào)壓，從逆變?cè)?、升壓變壓器、倍壓整流、反饋采樣、穩(wěn)壓閉環(huán)五部分解析工作邏輯字。

1.工頻整流預(yù)處理得到直流母線電源

外接220V工頻交流電先送入整流濾波回路，經(jīng)全橋整流、大容量電容濾波后轉(zhuǎn)換成平滑直流電壓，作為后級(jí)逆變電路的供電母線。超低頻發(fā)生器該環(huán)節(jié)隔絕電網(wǎng)電壓波動(dòng)干擾，為變頻調(diào)壓提供穩(wěn)定直流輸入，電網(wǎng)電壓高低變化不會(huì)直接影響后級(jí)輸出幅值，是調(diào)壓系統(tǒng)的供電基礎(chǔ)。濾波電容起到儲(chǔ)能穩(wěn)壓作用，緩沖逆變瞬間大電流沖擊，保障變頻芯片供電平穩(wěn)。

2.SPWM逆變實(shí)現(xiàn)0.1Hz低頻變頻輸出

主控DSP芯片生成SPWM調(diào)制波形，驅(qū)動(dòng)IGBT功率管完成直流逆變?yōu)榈皖l交流，超低頻發(fā)生器依靠改變調(diào)制波頻率鎖定標(biāo)準(zhǔn)0.1Hz輸出，依靠調(diào)整PWM占空比實(shí)現(xiàn)初級(jí)側(cè)調(diào)壓。占空比增大時(shí)逆變輸出有效值升高，占空比減小則電壓下降，以此完成低壓側(cè)無級(jí)調(diào)壓。整機(jī)固定輸出0.1Hz正弦波形，如需微調(diào)頻率僅改動(dòng)主控程序參數(shù)，不改變調(diào)壓控制邏輯，也是超低頻區(qū)別于工頻試驗(yàn)設(shè)備的核心結(jié)構(gòu)。

3.中頻升壓變壓器完成初次電壓抬升

逆變后的低頻低壓交流電接入中頻升壓變壓器初級(jí)繞組，利用變比把低壓小幅抬升至中壓等級(jí)。變壓器繞組匝數(shù)固定無法改變變比，電壓調(diào)節(jié)完全依托前端逆變PWM參數(shù)調(diào)整，變壓器只負(fù)責(zé)能量耦合升壓，不參與調(diào)壓控制。超低頻發(fā)生器多繞組隔離設(shè)計(jì)分隔強(qiáng)弱電回路，避免高壓側(cè)雜波倒灌干擾主控變頻電路，減少調(diào)壓采樣失真。

4.多級(jí)倍壓整流生成直流超低頻高壓

超低頻發(fā)生器升壓后的交流電壓送入硅堆與高壓電容組成的多級(jí)倍壓回路，經(jīng)過反復(fù)整流疊加，轉(zhuǎn)換成0.1Hz脈動(dòng)直流高壓輸出至被試電纜。倍壓筒元件參數(shù)固定，輸出高壓幅值跟隨變壓器輸入電壓同步變化，前端逆變調(diào)壓會(huì)同步聯(lián)動(dòng)高壓端數(shù)值。環(huán)境受潮造成倍壓元件漏電流變大時(shí)，反饋回路會(huì)自動(dòng)微調(diào)PWM占空比補(bǔ)償壓降，維持輸出電壓穩(wěn)定。

5.高壓采樣閉環(huán)反饋精準(zhǔn)穩(wěn)壓

高壓分壓取樣電阻采集實(shí)際輸出電壓信號(hào)，回傳至主控對(duì)比設(shè)定電壓，出現(xiàn)輸出偏差時(shí)主控實(shí)時(shí)修正SPWM占空比，形成閉環(huán)調(diào)壓。超低頻發(fā)生器負(fù)載電容突變、環(huán)境漏電帶來電壓跌落，系統(tǒng)瞬間提升占空比補(bǔ)足電壓，以此解決升壓不穩(wěn)問題。反饋采樣精度直接決定調(diào)壓誤差，采樣回路元件老化會(huì)造成調(diào)壓失控、電壓漂移故障。