電力電子課程設(shè)計-文庫吧資料
2025-01-19 13:49本頁面
【正文】 個中斷是為系統(tǒng)的安全操作提供的。經(jīng)過光耦的保護(hù)信號通過比較器分別與設(shè)定的最大 /最小電壓值進(jìn)行比較，如果電壓值超過限定值，比較器就輸出低電平。 保護(hù)電路 輸入過壓和欠壓保護(hù)電路如圖 7 所示，直流電壓保護(hù)信號取自主電路輸入電壓，經(jīng)電阻 84R 分壓和光耦隔離后送入控制電路。為了滿足 DSP 的 A/D 模塊輸入信號的要求，模擬量需要經(jīng)過圖 6 所示的調(diào)理電路。本系統(tǒng)采用的是電壓電流雙環(huán)控制，所以包括電壓采樣電路和電流采樣電路。逆變橋選用不同的功率開關(guān)，應(yīng)調(diào)整 57R 的大小，使逆變器獲得最佳的性能。 當(dāng)輸入信號為高電平時， A3120 輸出為高電平，由功放級的 NPN 晶體管放大后輸出，驅(qū)動功率器件；當(dāng)輸入信號為低電平時， A3120 輸出為低電平，功放級的 PNP 晶體管導(dǎo)通，功率器件極間承受反向電壓關(guān)斷。 A3120 是美國惠普公司生產(chǎn)的用于驅(qū)動 IGBT、 MOSFET 器件的光電耦合器，該芯片內(nèi)部集成有光耦、接口和功放單元，可驅(qū)動 1200V/100A的 IGBT 模塊。 4）看門狗定時模塊 (WDT)。 3） 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，最小轉(zhuǎn)換時間為 375nS。這款 DSP 控制芯片有以下特點(diǎn) ： 1）采用高性能靜態(tài) CMOS 技術(shù)，使供電電壓降為 耗： 40MIPS 的執(zhí)行速度，提高了控制器的實時控制能力。網(wǎng)絡(luò)及家用電器等各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。特別是信號處理器 DSP(Digital Signal Processor)的誕生與快速發(fā)展，使各種數(shù)字信號處理算法得以實時實現(xiàn)，為數(shù)字信號處理的研究和應(yīng)用打開了新局面。因此 fL 不能過大，即 )s i n,s i nm i n( 12 ogomog omif IUI UNNUL ? ?? ??? （ 3） 式中， omU 為輸出電壓峰值 。在 0?oU 時， LfI? 最大，此時有： )()( m a x12 Lfkif IfNNUL ?? （ 2） 2）電感電流 Lfi 必須能跟蹤上給定電流 gi 的變化 ，即 dtdidtdigLf ?。 1）盡可能濾除調(diào)制波 ABU 的高次諧波分量，提高 輸出電壓波形質(zhì)量，濾波電感的高頻阻抗與濾波電容的高頻阻抗相比不能過低，即濾波電感的感值不能太小。一般選取 ocf II ? 為宜，因此濾波電容 fC 值應(yīng)滿足 )( m a x ooof UIC ?? （ 1） 輸出濾波電感設(shè)計 濾波電感 fL 有兩個作用一方面濾除輸出波形中的高次諧波；另一方面作為積分環(huán)節(jié)實現(xiàn) SPWM 控制。主電路圖如圖 4 所示。 驅(qū)動電路 采樣電路 保護(hù)電路 DSP iU iC 1S 3S 2S 4S fL fC fZ oU fLi iU 圖 3 系統(tǒng)總體框圖 iU iC 1S 3S 2S 4S fL fC fZ 圖 4 單相全橋逆變主電路 電力電子技術(shù)課程設(shè)計（論文） 5 本文主要研究的是 50Hz, 的低頻逆變電源。小容量逆變電源因為輸出容量小，電壓和電流不大，因此開關(guān)器件多選用電力 MOSFET。全橋型的主電路結(jié)構(gòu)由于各種因素的影響必然存在直流偏磁的問題。中大容量逆變電源一般采用全橋式和推挽式逆變器結(jié)構(gòu)。 主電路的設(shè)計 主電路的結(jié)構(gòu) 逆變器的主電路結(jié)構(gòu)形式多種多樣，有全橋型、半橋型及推挽型等。在數(shù)字信號圖 2 混合控制方案 Ⅱ 的實現(xiàn)框圖 低通濾波器 基準(zhǔn)正弦發(fā)生器 有源 PI校正電路 SPWP生成 驅(qū)動電路 逆變橋 LC 濾波器 無源超前網(wǎng)絡(luò) 電壓采樣電路 DSP ov 采樣保持 + 電力電子技術(shù)課程設(shè)計（論文） 4 處理器 (DSP)中產(chǎn)生 SPWM 控制信號，逆變器輸出高頻脈寬調(diào)制型交流電。 本文 擬 采用方案 Ⅰ 進(jìn)行分析與設(shè)計。 就控制電路的復(fù)雜程度而言，盡管兩種方案采 用了相同的 DSP 作為控制芯片，由于方案Ⅰ仍采用與純模擬控制電路中相同的 PWM 控制信號生成電路，沒有充分運(yùn)用 DSP 的片上資源，使得控制電路規(guī)模變大，而方案Ⅱ則可省去比較復(fù)雜的三角波發(fā)生器和比較器，具有一定的成本優(yōu)勢。由于 DSP 產(chǎn)生的基準(zhǔn)正弦信號帶有高頻諧波分量，需采用低通濾波器才能得到光滑的基準(zhǔn)正弦波，作為逆變控制系統(tǒng)的指令信號。方案 Ⅰ 的實現(xiàn)框圖如圖 1。 可見，這種模擬 /數(shù)字混合控制逆變器具有較高的性價比，在一些應(yīng)用場合具有較大的優(yōu)勢。利用 DSP 取代純模擬控制中的一些實現(xiàn)環(huán)節(jié)，如基準(zhǔn)正弦發(fā)生器、輸出過載保護(hù)、輸出過壓
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