测量电源技术涉及直流电源技术和交流电源技术等。直流电源技术比较成熟,交流测试电源技术比较复杂,对稳定度、波形失真度、频率和相位等项指标都要求较高。测量电源技术对科研、生产、教学、军工和商检等部门都具有重大影响。
测量电源技术主要研究电力电子元器件、信号发生器、功率变换及功率放大器、电源整机及控制回路、输出变压器等。
电力电子元器件。包括功率二极管等不控型器件、晶闸管等半控型器件和双极型功率晶体管等全控型器件。
信号发生器。分模拟式和数字式。最常用的模拟式信号发生器是RC振荡器,包括具有选频反馈式的文氏电桥、双T振荡器、等幅移相振荡器和积分移相振荡器等。数字式信号发生器种类很多,如地址扫描型和相位累加型(DDS)等。
功率变换及功率放大器。功率变换从能量变换功能看包括整流、逆变、直流-直流变换和交流-交流变换,交流-交流变换又包括交流调压、变频和调相。功率放大器分线性放大器和PWM型开关放大器。线性放大器主要采用OCL型乙类推挽放大器和输出变压器倒相型乙类推挽放大器。PWM型按波形的形成方式可分为正弦波脉冲宽度调制法(SPWM)、谐波抑制法、自适应电流控制法及相移法四种类型,主要由PWM波形发生器、驱动器、功放模块、滤波器、输出变压器以及直流供电电路等组成。
电源整机及控制回路。通常有两种方式:一种是压控型,即将输出电压闭环反馈锁定在一个直流控制电压上;另一种串联型,即将高稳定度信号源和高稳定度功率放大器串联,整体开环工作。前者输出电压的稳定度高,但相位漂移较严重;后者则对信号源和功率放大器都提出更高的要求。
输出变压器。输出变压器技术主要研究输出变压器的设计、选材和制造工艺等。输出变压器将放大器的输出功率充分地传递给负载,实现放大器与负载阻抗之间的匹配和输出量程换挡,并实现初、次级之间电气隔离。该技术对整机性能有重大影响。