電力電子課程設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-01-28 13:49本頁(yè)面
【正文】 小于允許的電感電流紋波 maxLfI? 。 一 旦Lfi 不能跟蹤 gi 的變化，輸出電壓的失真度就會(huì)變大，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致系統(tǒng)異常工作。 DSP 的選取 目前，隨著計(jì)算機(jī)和信息產(chǎn) 業(yè)的飛速發(fā)展，信號(hào)處理學(xué)科不但在理論上，而且在方法上都獲得了迅速發(fā)展。由于 DSP 具有豐富的硬件資源、改進(jìn)的并行結(jié)構(gòu)、高速數(shù)據(jù)處理能力，強(qiáng)大的指令系統(tǒng)和日益提高的性?xún)r(jià)比己經(jīng)成為世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中緊隨微處理器與微控制器之后的又一個(gè)熱點(diǎn)，在通信、航空、航天、雷達(dá)、工業(yè)控制。 電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文） 6 本系統(tǒng)采用的數(shù)字信號(hào)處理器為 TI(TEXAS INSTRUMENTS)公司專(zhuān)為電機(jī)和電源等數(shù)字化控制而設(shè)計(jì)的 DSP（ TMS320F2407A）。 2）片內(nèi)有 32K 字的 FLASH 程序存儲(chǔ)器和 字的數(shù)據(jù) /程序 RAM,544 字雙口 RAM(DASRAM)和 2K 字的單口 RAM(SARAM)?？梢砸?xún)蓚€(gè) 8 通道的雙排序方式采樣，或一個(gè) 16 通 道排序方式采樣。 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 隔離驅(qū)動(dòng)電路采用 A3120 光耦隔離型驅(qū)動(dòng)電路， A3120 結(jié)構(gòu)框圖及驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)如圖 5 所示。該驅(qū)動(dòng)芯片的主要特點(diǎn)為： （ 1）工作電源電壓范圍寬（ 15V～ 30V）；（ 2）最小的輸出電流峰值 2A；（ 3）最大交換速度 500ns；（ 4）具有欠壓鎖定保護(hù)（ UVLO）功能；（ 5）輸出與輸入信號(hào)同 相。 圖中， R 的大小將影響逆變器的開(kāi)關(guān)損耗，并且影響功率開(kāi)關(guān)的關(guān)斷尖峰大小以及逆變器的輸出波形質(zhì)量。 電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文） 7 采樣電路 在數(shù)字控制系統(tǒng)中， DSP 片內(nèi) A/D 采樣能夠承受到輸入電平范圍為 0~，所以無(wú)法對(duì)所需的控制量直接進(jìn)行 A/D 采樣，因而通常需要把這些量調(diào)理后，才能接至 DSP 第 A/D 轉(zhuǎn)換口。 在電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中，需采樣逆變器的輸出電壓作為反饋量。 電流采樣電路和電壓采樣電路原理基本類(lèi)似，只需把電壓傳感器換成電流傳感器即可： 電感電流經(jīng)一電流傳感器得到與電感電流成正比的電壓信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)調(diào)理電路變換到 0~，輸入到 DSP 的 A/D 模塊采樣口。利用光電耦合器把各種模擬負(fù)載與數(shù)字信號(hào)源隔離開(kāi)來(lái)，也就是把“模擬地”與“數(shù)字地”斷開(kāi)。比較器的輸出信號(hào)相與，所得的信號(hào)送入 DSP的 PDPINT 中斷口。如果 PDPINT 未被屏蔽，當(dāng) PDPINT 引腳拉低以后，所有的 PWM 輸出均為高阻態(tài)。 4 元件參數(shù)計(jì)算 輸出濾波電感 Lf、濾波電容 Cf的選取 取 mHLf 1? 。考慮到濾波電感電流的脈動(dòng)量，濾波電感的電流峰值為 AII LfLf %)101(2%)101(m a x ?????? Lf 選用 MnZn R2KBD 型鐵氧體材料鐵心 PM62*49，其磁路截面積)( 2cmSC ? 窗口面積 )( 2cmQ ? ，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度 GSBS 5100? ，選用GSBM 3800? ,濾波電感匝數(shù)為 ： 443m a x ???? ??? ???CM Lff SB ILN 取 N=52 匝，氣隙 mmLSN fCoo ?? ?? 。窗口利用系數(shù) ??????? QNKu，可以繞下。因?yàn)楣桎撈怯射撈B加而成，所以實(shí)際鐵心截面積為 cm?? 。 因此 ANNIINNII LfLmLf 12121 ???? 式中 120 0 NNII LfLm ? 為變壓器激磁電流。窗口利用系數(shù) )(41321)(4141 22 ????? ??uK ， 可 以繞下。假定逆變器最高直流輸入電壓為 maxiU ，則采用全橋逆變電路時(shí)每個(gè)開(kāi)關(guān)器件所承受的最高電壓即為 21max NNUi 。在這里由于逆變器最高直流輸入電壓為 ,所以我們選用耐壓等級(jí)為 100V 的 MOSFET. 器件的電流等級(jí)要根據(jù)它所通過(guò)的最大峰值電流來(lái)確定。 5 仿真結(jié)果 驅(qū)動(dòng)波形 圖 8 是 4 個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件 MOSFET 的驅(qū)動(dòng)波形 。從波形看出，能滿(mǎn)足快速開(kāi)關(guān)功率管的要求，并滿(mǎn)足同一橋臂上兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的死區(qū)控制。 （ 2）滿(mǎn)載時(shí)電感中的電流波形 6 結(jié)論 本文主要圍繞數(shù)字控制 SPWM 逆變器的硬件設(shè)計(jì)以及數(shù)字控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)等方面展開(kāi)了研究。在選擇此種調(diào)制方式的基礎(chǔ)上給出了系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和外特性。 3．在傳統(tǒng)的 PI 調(diào)解器的基礎(chǔ)上，給出了幾種用 DSP 完成 PI 算法的方法，發(fā)現(xiàn)增量式 PI 算法可以使系統(tǒng)獲得更高的精度和可靠性。 圖 11 輸出波形 電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文） 13 4．基于 DSP 完成了數(shù)字控制 SPWM 逆變器的原理試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，數(shù)字控制在改善逆變器的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能方面也能獲得良好的效果
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