14KV—5KW高壓電容充電電源
因為負載為大電容,電容兩端電壓變化比較平穩(充電電流穩定);所以僅需保證充電電流平穩。通過調節電源中逆變部分功率器件的觸發脈沖寬度,合理選擇輸出濾波電感、電容值可使充電電流平穩。因此,控制策略為電源中逆變部分功率器件的觸發脈沖寬度按時間遞增,輸出電流、電壓的采樣值主要用于保護和觸發脈沖寬度的確定。
由于本電源的負載為固定的大電容,屬于定負載的電源;先進行仿真再通過多次實驗可確定輸出濾波電感、電容的最佳值、觸發脈沖的初始寬度和觸發脈沖的遞增步長。320F240內核可工作在20MHz頻率,其先進的結構使幾乎所有的指令都可在50ns的單周期內完成。因此,它具有很強的數據處理能力和豐富的片內集成外設;其事件管理器模塊具有12路比較/PWM通道,可方便的實現產生觸發脈沖的算法。控制程序流程如圖2:

5 仿真結果
本電源使用了Matlab 6.0作為仿真工具,模型用Simulink和Power system工具箱中的模塊搭建。由于大量電力電子模塊的使用,仿真計算量大,導致仿真時間很長。圖3給出了0到0.2秒的仿真輸出波形;從中可以看出,充電電流經過瞬態過程穩定在0.7A左右,在60秒內完全可以將3000uF的電容充電到14KV。

6 結論
由于本電源輸出為大電容負載,采用按時間遞增觸發脈沖寬度為主,輸出端電流和電壓值作為參考的控制方式,可以滿足性能要求。
參考文獻:
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