在该文章的第一部分，我们阐述了开发人员如何使用GreenPAK SLG46537V IC 等可编程ASIC来开发AVR，并且详细描述整个系统设计和GreenPAK设计。在本文（该文章第二部分）还将展示通过原型获得的实验结果，以验证这种AVR的可行性和可操作性。
在该文章的第一部分，我们阐述了开发人员如何使用GreenPAK SLG46537V IC 等可编程ASIC来开发AVR，并且详细描述整个系统设计和GreenPAK设计。在本文（该文章第二部分）还将展示通过原型获得的实验结果，以验证这种AVR的可行性和可操作性。
实验结果
实验硬件
图6: 实验装置
图 6 显示了设计原型的实验装置。Variac 用于控制提供给 AVR 的输入交流电压。AVR 包含一个自耦变压器和一个包含控制电路的PCB。GreenPAK开发板连接到PCB以控制机电继电器。同时用一个示波器来记录输入和输出电压。
图7: PCB电路
图7为安装了机电继电器、BJT 和其它辅助组件的PCB 电路。
AVR性能数据
●AVR的性能数据总结如下：
●负载范围：450 VA - 550 VA
●输入电压范围：125 V - 240 V
●输出电压：200 V -240 V
●频率：50 Hz - 60 Hz
●绝缘电阻：> 5 MΩ
●响应时间：10 毫秒 - 15 毫秒
●变压器温升：65°C - 70°C（1.2倍满额定负载）
●系统效率：> 95%
●环境温度：0℃ - 40℃
示波器输出
以下图片均为实验中的示波器记录。黄色和蓝色标记分别表示输入和输出电压。
图8: 量化实验总结（来源：BarqEE）
图 8 描述了 AVR 正常功能实验结果的量化总结。在从低到高的电压范围内扫描输入电压并观察相应的输出电压，可以看到IC成功地驱动继电器改变了自耦变压器抽头，将匝数比从 1.63降为1，实现了电压调节。
图9：正常功能
图 9 显示了AVR的正常功能，它成功确定并选择了匝数比为1.63的抽头。
图10: 趋近过压
图11: 过压条件
图 10 描绘了趋近过压条件时的输入和输出电压波形。两者具有相似的波形，因为抽头匝数比均为1。
图11显示了过压情况。可以看出输出电压已骤降，因为AVR已成功将RL4跳闸以进行保护。
图12: 趋近欠压
图13: 欠压条件
图 12 描绘了趋近欠压条件时的输入和输出电压波形。在这种情况下，AVR选择了最大匝数比 (1.63) 抽头。
图 13 显示了欠压条件的情况。可以观察到输出电压因RL4跳闸保护而下降。
注意，当 AVR 调节电压时，输入和输出电压都没有频率变化或相移。
结论
AVR在住宅和工业应用中很受欢迎，本文描述了如何使用可编程ASIC（例如 GreenPAK SLG46537V IC）作为AVR的控制器。ASIC可以替代目前在这些应用中使用的分立式元件和 MCU。本文描述了 SLG46537V在推荐的AVR设计中的作用，并详细阐明了GreenPAK的设计。 另外，还给出了AVR原型的实验细节，以验证所推荐的设计。
可以看出，该电路具备足够的能力作为控制器，尤其是应用在住宅AVR中。因此，利用低成本IC设计AVR的控制单元同时减少PCB占板空间是可行的。而且，利用其它ASIC可为ASM提供更多状态，我们还可以设计更复杂的控制器。
（参考原文：A more effective approach for developing AC-AC automatic voltage regulators）
责编：Amy Guan
本文为《电子工程专辑》2021年9月刊杂志文章， 版权所有，禁止转载。点击申请 免费杂志订阅
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