基于DSP實現的一種新穎開關逆變電源
5.2 實時采樣
采用TMS320LF2407中集成的16路ADC轉換電路實現電壓、電流采樣(每一通道的最小轉換時間
為500ns)。通過采樣模塊MAX122,將采樣信號轉換為LF2407的ADC所需的0~3.3V電平。在一個工頻周期中,將采樣200次(開關頻率為20kHz)。一旦有沖擊性負載存在,將導致輸出電流,或電壓過高,使DSP能及時捕獲此突變。DSP將調用相應的子程序來處理過壓或過流情況,以保護整個電路的正常運行。定時器T2被設定為下溢和周期中斷方式,用作ADC采樣的控制時基,工作在連續增/減記數模式。
6 實驗結果
根據以上原理,初步設計了一臺實驗系統,并獲得了比較好的效果。其主要技術參數如表1所列。
表1 主要技術參數
參數 | 數值 |
---|---|
輸入電壓Vin | ~220V |
輸出電壓Vout | ~50V |
輸出額定容量P | 300W |
開關頻率fs | 20kHz |
電壓采樣頻率 | 10kHz |
隔直電容Cr | 4μF |
一次側飽和電感Lr | 10μH |
輸出濾波電感 | 60μH |
輸出濾波電容 | 10μF |
電流采樣頻率 | 10kHz |
圖6為全橋電路中隔直電容上的電壓,圖7為變壓器一次側中性點電壓及變壓器一次側電流波形。
時間:5μs/div,電壓:2V/div,
圖6 隔直電容電壓
時間:5μs/div,電壓:150V/div,電流:5A/div
圖7 一次側中性點電壓及一次側電流
可以看出,全橋電路中的開關管在隔直電容和飽和電感諧振作用下,實現了軟開通和軟關斷。圖8為輸出電壓波形。
圖8 輸出電壓波形
7 結語
本文介紹了基于DSP數字化控制的相控周波變換器電路拓撲結構,分析了其工作原理,并提出了控制信號的產生過程。實驗結果證明了數字化實現的正確性,并取得了較好的效果。可以肯定,采用數字化實現的高頻鏈周波變換器比傳統的基于模擬或模擬與數字相結合的逆變器具有更強的優越性。數字化使得系統具有很強的可編程性,無論在調試,還是在產品更新或升級等方面都具有傳統逆變器所不可以比擬的優勢。
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