基于DSP 56F801的正弦波輸出DC/AC電源設(shè)計方案
D為占空比。
1.2 DC/AC環(huán)節(jié)
DC/AC變換器的主電路為由4個MOS管構(gòu)成的單相橋式逆變電路,將360V的直流電壓轉(zhuǎn)換成220V/50Hz的交流電壓。
SPWM調(diào)制又分為非倍頻和倍頻兩種方式,本文采用倍頻單極性SPWM調(diào)制的逆變器,這種方式可以在不改變開關(guān)管工作頻率的情況下,通過對門極脈沖控制,使得輸出波形中最低次諧波頻率是開關(guān)頻率的2倍,從而可以減小濾波器的容量和體積。單相單檄性倍頻調(diào)制驅(qū)動信號的產(chǎn)生可以有兩種方法,一種是用頻率與幅值均相同,但相位卻相反的兩個正弦波和頻率為fc的三角載波交截,另一種是用頻率與幅值均相同,但相位卻相反的兩個頻率為fc的三角載波與一個正弦波交截,其結(jié)果均產(chǎn)生兩組PWM驅(qū)動信號,分別控制單相逆變橋的兩臂,逆變輸出波形的等效載波頻率為2fc,本文采用的是前一方案。
2 電源的控制結(jié)構(gòu)
DC/DC環(huán)節(jié)由電流控制型脈寬調(diào)制器芯片UC3846控制。該芯片支持一個雙環(huán)控制結(jié)構(gòu),可以實現(xiàn)輸出電壓調(diào)節(jié)、逐脈沖的電流限幅、對稱性校正和多電源模塊的并聯(lián)等功能。DC/DC環(huán)節(jié)由UC3846外部RC元件設(shè)置工作頻率為50kHz。本設(shè)計中測量DC/DC環(huán)節(jié)的輸出電壓VDC2以形成電壓外環(huán),同時還將電流互感器套在變壓器T的輸入母線上測量流過主開關(guān)管的電流以形成電流內(nèi)環(huán),通過UC3846形成雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)tout,以維持VDC2的穩(wěn)定。UC3846通過其外接元件可方便地設(shè)定DC/DC環(huán)節(jié)高壓側(cè)輸出電壓和低壓側(cè)的電流限幅值。
MOTOROLA公司的56F801為一種16位數(shù)字信號控制器(DSC)芯片,它將數(shù)字信號處理器(DSP)和微控制器豐富而靈活的外設(shè)集成在一個芯片中,可并行操作的3個執(zhí)行單元在一個指令周期中執(zhí)行6個操作,為多種應(yīng)用提供廉價的解決方案。它的一個突出特點是提供PWM和ADC模塊,支持多電機(jī)或多相控制。56F801的PWM模塊生成SPWM信號方便簡潔,無需占用定時器資源。本設(shè)計中該芯片產(chǎn)生DC/AC環(huán)節(jié)巾S3"S6的PWM驅(qū)動信號,同時對整個裝置進(jìn)行監(jiān)測,履行測量和控制的任務(wù)。
3 SPWM脈寬調(diào)制波的產(chǎn)生
倍頻SPWM的實現(xiàn)是通過56F801的PWM模塊來完成的。該模塊具有6個PWM引腳,可支持3對具有插入死區(qū)的互補PWM信號輸出。單相DC/AC環(huán)節(jié)的設(shè)計中利用了3對互補PWM信號中的兩對來驅(qū)動S3~S6。其設(shè)計要點可簡述知下。
設(shè)置控制寄存器PMCTL和配置寄存器PMCFG,設(shè)置預(yù)分頻因子為l和脈寬發(fā)生為中心對齊方式。
若設(shè)置三
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