基于CPLD的脈沖密度功率調(diào)節(jié)高頻逆變電源
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
當(dāng)VT1，V T4關(guān)斷，VT2，VT3導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載諧振電流為負(fù)，負(fù)載諧振電流經(jīng)VT2，C2，L2，R1，VT3由b流向a，等效電路如圖4(b)所示，由U供電。
當(dāng)VT1，VT2，VT3關(guān)斷，VT4導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載諧振電流為正，負(fù)載諧振電流經(jīng)R1，L2，C2，VT4由a流向b，等效電路，如圖4(c)所示，通過(guò)D3續(xù)流。
當(dāng)VT1，VT3，VT4關(guān)斷，VT2導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載諧振電流為負(fù)，負(fù)載諧振電流經(jīng)電流經(jīng)VT2，C2，L2，R1由b流向a，等效電路如圖4(d)所示，通過(guò)D1續(xù)流。
本文引用地址：http://2s4d.com/article/181182.htm
3 脈沖密度控制策略的CPLD實(shí)現(xiàn)
以Altera MAXⅡ EPM1270芯片為平臺(tái)，它包括1 270個(gè)LE，相當(dāng)于40 000門數(shù)，8 kB的用戶可用FLASH，116個(gè)I／O口。采用QuartusⅡ5．1進(jìn)行編程下載仿真。
圖5給出了CPLD脈沖密度控制的邏輯模塊框圖。其中，主要包括脈沖信號(hào)分配控制模塊、脈沖分配模塊、脈寬計(jì)算和死區(qū)時(shí)間設(shè)置模塊以及PWM脈寬控制模塊等。
脈沖分配模塊根據(jù)功率給定值對(duì)脈沖分配模塊進(jìn)行控制，脈沖分配模塊由2，4，8，16四個(gè)分頻器組成。它根據(jù)脈沖分配控制模塊的信號(hào)對(duì)分頻器進(jìn)行組合，脈寬計(jì)算和死區(qū)時(shí)間設(shè)置模塊根據(jù)輸入電流信號(hào)計(jì)算其脈寬，并控制PWM輸出模塊控制脈寬并進(jìn)行死區(qū)設(shè)置。
4 仿真與試驗(yàn)
下面給出CPLD實(shí)現(xiàn)脈沖密度功率控制的部分仿真圖和試驗(yàn)圖。仿真圖中，信號(hào)從上到下分別是：使能信號(hào)、電流輸入信號(hào)Iin、功率給定PWM1，PWM2，PWM3，PWM4控制信號(hào)，分別控制VT1，VT4，VT3，VT2。圖6給出了以QuartusⅡ5．1為軟件環(huán)境，功率值為8／16和16／16時(shí)的仿真圖。圖7是對(duì)應(yīng)的下載到Altera MAXⅡEPM1270芯片的部分試驗(yàn)波形圖。
圖8給出了輸入電源三相220 V(相電壓)，頻率50 Hz，輸出功率P=1 kw，諧振頻率f=100 kHz，負(fù)載等效電感L2=26μH，負(fù)載等效電阻R1=6．5 Ω的部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。兩波形圖坐標(biāo)值相同，方波為電壓，正弦波為電流。
5 結(jié) 語(yǔ)
在此提出的采用CPLD實(shí)現(xiàn)脈沖均勻調(diào)制功率控制逆變器的策略，CPLD承擔(dān)PWM生成，密度調(diào)節(jié)以及死區(qū)時(shí)間控制的任務(wù)，通過(guò)電流的反饋，實(shí)現(xiàn)頻率的跟蹤，使逆變器始終工作在諧振狀態(tài)，提高工作效率，減少損耗。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明了該方案的可行性。該方案具有可靠性高，能有效減少控制板的體積，電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)高頻化的優(yōu)點(diǎn)。
評(píng)論