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幾種電源應(yīng)用設(shè)計(jì)舉例-閱讀頁(yè)

2025-01-30 22:08本頁(yè)面
  

【正文】 )電路 ,如圖 1014所示。雙極式控制可逆 PWM變換器的工作順序如圖 1015所示。在不同情況下,器件的道通、電流的方向與回路都和有制動(dòng)電流通路的不可逆 PWM變換器相似。當(dāng)正脈沖較寬時(shí), tonT/2,則 UAB的平均值為正,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),反之則反轉(zhuǎn);如果正、負(fù)脈沖相等,平均輸出電壓為零,則電動(dòng)機(jī)停止。 圖 1016 UC3637的開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路返回167。3%n 啟動(dòng)電流 ≤30An 2 系統(tǒng)組成 n 直流電機(jī)弱磁調(diào)速由功率電路及控制系統(tǒng)兩部分組成。控制電路由 DSP、 PWM信號(hào)輔助生成電路、檢測(cè)電路、信號(hào)處理及保護(hù)電路等組成。圖 1017示出了以 DSP為核心的穩(wěn)速系統(tǒng)總體組成。n 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法可以分為三種:n 調(diào)節(jié)電樞電壓,改變電樞電壓是從額定電壓往下降低電壓,使電動(dòng)機(jī)從額定轉(zhuǎn)速向下變速,適用于要求大范圍無(wú)級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)。n 改變電樞電路電阻,在電動(dòng)機(jī)電樞外串電阻進(jìn)行調(diào)速,只能有級(jí)調(diào)速,平滑性差,機(jī)械特性軟,效率低。降壓斬波器的原理電路及輸出電壓波形如圖1018所示,假定晶體管先導(dǎo)通 T1秒(忽略晶體管的管壓降,這期間電源電壓全部加到電樞上),然后關(guān)斷 T2秒(這期間電樞端電壓為零),如此反復(fù)。圖 1018 降壓斬波器原理電路及輸出電壓波形n 在本系統(tǒng)中由于不要求電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng),因此選擇單管斬波電路即可實(shí)現(xiàn),本系統(tǒng)兩路單管斬波電路,一路用于電機(jī)軟啟動(dòng),軟啟動(dòng)結(jié)束后, IGBT功率管完全導(dǎo)通,這樣做的目的是減少啟動(dòng)電流;另一路對(duì)勵(lì)磁電壓進(jìn)行 PWM調(diào)節(jié),以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,斬波器如圖 1019所示。主要技術(shù)參數(shù)有輸入電壓、開(kāi)關(guān)頻率、輸出電壓和輸出電流。電路中的電感和電容具有兩個(gè)功能,一個(gè)是使兩路斬波器減小互相干擾,另一個(gè)功能是減小從主電源的脈動(dòng)電流。驅(qū)動(dòng)電路如圖 1021所示, DSP產(chǎn)生的 PWM信號(hào)從 HCPL316的 1腳送入,同時(shí)把故障信號(hào)送給 DSP。圖 1020 HCPL316結(jié)構(gòu)框圖圖 1021 IGBT驅(qū)動(dòng)電路 HCPL316(同向驅(qū)動(dòng) ) n 6 控制電路設(shè)計(jì)n 控制系統(tǒng)由 DSP( TMS320LF2407)與外部存儲(chǔ)器 RAM( IS61LV641610T)、微處理器、微控制器方式選擇開(kāi)關(guān)、 FLASH編程電壓輸入、晶振以及仿真接口( JTAG)構(gòu)成。 DSP片上有 544字的雙口 RAM( DARAM),可全部配置到數(shù)據(jù)空間,將程序中所用的變量全部分配到雙口 RAM中,以提高處理速度。其轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路如圖 1023所示,由圖 1023可知,速度反饋信號(hào)通過(guò) V4A和 V4B進(jìn)行兩級(jí)濾波放大,把信號(hào)中的尖峰信號(hào)濾掉,處理后的信號(hào)送入比較器 V4C,得到方波信號(hào),為了消除小脈沖干擾,采用 V3A和 V11A數(shù)字電路進(jìn)行小脈寬消除,轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)變成方波信號(hào),方波信號(hào)輸入到 DSP的捕獲端,實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的捕獲。n 主程序n 主程序流程圖主程序完成上電初始化,如鎖相環(huán)、看門狗、事件管理單元 CAP和 PWM、 ADC模塊的初始化,建立和分配各種初始化數(shù)據(jù)區(qū)。主程序的流程圖如圖 1025所示。與這兩路 PWM信號(hào)有關(guān)的事件管理寄存器有 GPTCONA、 T1CNT、 T1CMPR、 T1PR, T2CNT、 T2CMPR、 T2PR。選用連續(xù)增計(jì)數(shù)模式時(shí)可產(chǎn)生邊沿觸發(fā)或非對(duì)稱 PWM波形;選用連續(xù)增 /減計(jì)數(shù)模式時(shí)可產(chǎn)生對(duì)稱 PWM波形。n 圖 1026 PWM波形產(chǎn)生流程圖返回167。圖 1029逆變弧焊電源工作原理簡(jiǎn)圖n 一定長(zhǎng)度的電弧,在穩(wěn)定狀態(tài)下電弧電壓 uf與電弧電流 if之間的關(guān)系,稱為焊接電弧的靜特,焊接電弧的靜特性近似呈 U形曲線,故也稱 U形特性,如圖 1030所示。圖 1030 電弧的電壓、電流特性n 在電源焊接過(guò)程中,弧焊逆變器起供電作用,電弧作為供電對(duì)象,從而構(gòu)成 “ 逆變器一電弧 ” 系統(tǒng),能在給定電弧電壓和電流下,維持長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)電弧放電,保持靜態(tài)平衡。 圖 1031 手弧焊逆變器外特性n 1技術(shù)指標(biāo) n 輸入電壓: 380V177。 n 2主電路設(shè)計(jì) n 逆變電源主電路是指逆變電源的強(qiáng)電回路,弧焊逆變電源組成包括電磁干擾濾波器、輸入整流器、輸入濾波器、 DC/ AC變換器、高頻變壓器、輸出整流器。n 三相輸入整流電壓約為 520V,則最大輸入開(kāi)關(guān)電流:n 留 50%安全余量,選用 50A的 IGBT模塊作為全橋的功率開(kāi)關(guān)器件。n 輸入整流一般采用模塊式三相整流橋,為保證整可靠性,一般留有 50%的余量,并充分考慮散熱問(wèn)題。n 濾波電容選取。n 設(shè)計(jì)高頻變壓器。本設(shè)計(jì)主電路結(jié)構(gòu)采用全橋結(jié)構(gòu)、輸出整流采用全波整流,故:n 其中: PO為直流輸出功率,單位 W; Pt為變壓器計(jì)算功率,單位 W。鐵氧體工作磁感應(yīng)強(qiáng)度 T為 0. 15~ 0. 25,選取0. 175。 n 5)確定磁芯尺寸n 式中: AP為磁芯面積乘積, Ac為磁芯截面積, AM為磁芯窗口截面積。n 根據(jù)上述計(jì)算選擇磁芯型號(hào): E36,其Ac=13, AM=,符合設(shè)計(jì)要求。n 本設(shè)計(jì)占空比為 0. 72;開(kāi)關(guān)頻率為 20 KHZ,故 Ton: n 2)次級(jí)繞組匝數(shù)n 由技術(shù)指標(biāo),弧焊逆變器輸出空載電壓為50~60V, 占空比為 。n 式中: W1為次級(jí)繞組匝數(shù); W2為初級(jí)繞組匝數(shù); UP1為初級(jí)電壓幅值; UP2為初級(jí)電壓幅值。 n 輸出濾波器采用電感。因此采用電流負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)恒流特性。 方案采用電流反饋及最小脈寬限制以實(shí)現(xiàn)階梯曲線的外拖。 a段的獲取是通過(guò)電流負(fù)反饋閉環(huán)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。n b段為恒壓特性,為工作段與短路特性的過(guò)渡段,其值一般設(shè)置在正常焊接電弧電壓下,保證焊接過(guò)程中,處于正常工作狀態(tài)下的焊接電弧不會(huì)進(jìn)入 c段短路特性而造成電弧電流的波動(dòng),影響電弧的穩(wěn)定性。由于逆變電源的輸出電壓于脈沖寬度成正比,所以當(dāng)最小脈寬 Tmin確定后,即最小脈寬限制電路起作用后,電源輸出電壓將恒定不變,自然形成 b段平等特性。當(dāng)負(fù)載進(jìn)入 b段特性或短路時(shí),電流增加,電流信號(hào)的取樣與 Ic比較,電流超過(guò) Ic時(shí),關(guān)閉PWM的電路的輸出,輸出電流隨之開(kāi)始下降,當(dāng)降到小于Ic以上后,保護(hù)電路自動(dòng)恢復(fù) PWM電路的輸出,如此反復(fù),即實(shí)現(xiàn)了 c段短路特性的控制。上述這種采用閉環(huán)與門限綜合控制電源外特性的具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng),可對(duì)焊接電弧進(jìn)行精確控制。圖 1035 主電路圖n 1036為控制電路圖,控制電路包括推力電流調(diào)解、電流反饋、電流取樣前沿尖峰消取、最小脈寬限制、過(guò)流保護(hù)等電路,驅(qū)動(dòng)電路可選用 HCPL316或 EXB841,此處不再敘述,詳細(xì)設(shè)計(jì)可參見(jiàn)相關(guān)資料。 三月 21三月 21Thursday, March 11, 2023雨中黃葉樹(shù),燈下白頭人。 三月 2120:52:2320:52Mar2111Mar211故人江海別,幾度隔山川。 三月 21三月 2120:52:2320:52:23March 11, 20231他鄉(xiāng)生白發(fā),舊國(guó)見(jiàn)青山。 。 2023/3/11 20:52:2320:52:2311 March 20231做前,能夠環(huán)視四周;做時(shí),你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 三月 21三月 21Thursday, March 11, 2023很多事情努力了未必有結(jié)果,但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。 三月 2120:52:2320:52Mar2111Mar211世間成事,不求其絕對(duì)圓滿,留一份不足,可得無(wú)限完美。 三月 21三月 2120:52:2320:52:23March 11, 20231意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 。 2023/3/11 20:52:2320:52:2311 March 20231空山新雨后,天氣晚來(lái)秋。 三月 21三月 21Thursday, March 11, 2023閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。 三月 2120:52:2320:52Mar2111Mar211越是無(wú)能的人,越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。勝人者有力,自勝者強(qiáng)。 11 三月 20238:52:23 下午 20:52:23三月 211最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。 2023/3/11 20:52:2320:52:2311 March 20231一個(gè)人即使已登上頂峰,也仍要自強(qiáng)不息
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