基于DSP實現(xiàn)的一種新穎開關(guān)逆變電源
5.2 實時采樣
采用TMS320LF2407中集成的16路ADC轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)電壓、電流采樣(每一通道的最小轉(zhuǎn)換時間
為500ns)。通過采樣模塊MAX122,將采樣信號轉(zhuǎn)換為LF2407的ADC所需的0~3.3V電平。在一個工頻周期中,將采樣200次(開關(guān)頻率為20kHz)。一旦有沖擊性負載存在,將導(dǎo)致輸出電流,或電壓過高,使DSP能及時捕獲此突變。DSP將調(diào)用相應(yīng)的子程序來處理過壓或過流情況,以保護整個電路的正常運行。定時器T2被設(shè)定為下溢和周期中斷方式,用作ADC采樣的控制時基,工作在連續(xù)增/減記數(shù)模式。
6 實驗結(jié)果
根據(jù)以上原理,初步設(shè)計了一臺實驗系統(tǒng),并獲得了比較好的效果。其主要技術(shù)參數(shù)如表1所列。
表1 主要技術(shù)參數(shù)
參數(shù) | 數(shù)值 |
---|---|
輸入電壓Vin | ~220V |
輸出電壓Vout | ~50V |
輸出額定容量P | 300W |
開關(guān)頻率fs | 20kHz |
電壓采樣頻率 | 10kHz |
隔直電容Cr | 4μF |
一次側(cè)飽和電感Lr | 10μH |
輸出濾波電感 | 60μH |
輸出濾波電容 | 10μF |
電流采樣頻率 | 10kHz |
圖6為全橋電路中隔直電容上的電壓,圖7為變壓器一次側(cè)中性點電壓及變壓器一次側(cè)電流波形。
時間:5μs/div,電壓:2V/div,
圖6 隔直電容電壓
時間:5μs/div,電壓:150V/div,電流:5A/div
圖7 一次側(cè)中性點電壓及一次側(cè)電流
可以看出,全橋電路中的開關(guān)管在隔直電容和飽和電感諧振作用下,實現(xiàn)了軟開通和軟關(guān)斷。圖8為輸出電壓波形。
圖8 輸出電壓波形
7 結(jié)語
本文介紹了基于DSP數(shù)字化控制的相控周波變換器電路拓撲結(jié)構(gòu),分析了其工作原理,并提出了控制信號的產(chǎn)生過程。實驗結(jié)果證明了數(shù)字化實現(xiàn)的正確性,并取得了較好的效果??梢钥隙?,采用數(shù)字化實現(xiàn)的高頻鏈周波變換器比傳統(tǒng)的基于模擬或模擬與數(shù)字相結(jié)合的逆變器具有更強的優(yōu)越性。數(shù)字化使得系統(tǒng)具有很強的可編程性,無論在調(diào)試,還是在產(chǎn)品更新或升級等方面都具有傳統(tǒng)逆變器所不可以比擬的優(yōu)勢。
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