小功率智能化中频逆变电源的研制（２）
- 2013/6/17 10:12:36 作者：陈水利 赵 霞 张晨光 杨凤彪 来源：UPS应用
-
1．6驱动与保护电路
"));
1．6驱动与保护电路
(1)封锁PWM控制信号保护。IPM的PWM控制信号经带控制端的三态收发器74LS640输出后送共态脉冲互锁电路。IPM的故障输出信号送入74LS640的使能端。当IPM没有故障发生时，74LS640选通，IPM正常工作；IPM发生故障时，74LS640截止，封锁所有IPM的控制信号，关断IPM，达到保护目的。
(2)共态脉冲互锁电路。在使用IPM的过程中我们发现，当选取IPM时，若留出足够的余量，IPM一般情况下不容易损坏，但有时仍有损坏情况发生，分析其原因，均为发生过流，通过测量微处理器输出的PWM信号，发现同一桥臂的控制信号在主电路为高压大电流情况下很容易叠加干扰信号，致使同一桥臂的两个IGBT发生直通，导致模块损坏。为此我们设计了共态脉冲互锁电路，这样即使有干扰，甚至由于某种原因，微处理器不能正常输出，也能保证同一桥臂的两个IGBT不能同时导通，达到保护的目的。电路图如图5所示。
1．7辅助电源电路
该系统的电源主要有+5V、+3．3V和+15V三种。+5V为主电源，采用AC／DC模块实现；+3．3V主要用于DSP系统，采用TPS7333芯片实现；+15V电源用于IPM模块，采用金升阳公司的B0515实现。
2系统软件设计
本电源的控制软件主要包括：1)双极性SPWM控制信号程序设计；2)平均值稳定程序设计；3)输出过压保护程序设计。
双极性SPWM控制信号采用对称规则采样法实现。其中标准正弦波(即调制波，同输出正弦波频率400Hz)，采用离线计算方法，首先将这些数据计算出来，并存入数组，在程序运行时调用。标准三角波是利用DSP计数器的连续增／减计数模式实现的，其载波频率为12kHz。
平均值稳定程序采用PI调节，反馈信号经滤波采样后，与给定信号进行比较，其偏差送至PI调节器，改变调制度M，从而使输出电压维持恒定，实现输出稳压。
输出过压保护采用限幅比较法，反馈信号经滤波采样后，与限定值进行比较，若超出，则输出保护信号，中断主电路运行，实现输出过压保护。
系统软件由初始化模块和定时器中断模块组成。初始化模块主要完成中断控制器、I／O控制器、事件管理器、时钟管理器、看门狗、A／D转换器等控制寄存器进行初始化和相关变量的初始化，初始化模块的流程如图6所示。初始化完成后，DSP程序进入死循环，等待中断的发生。定时器中断模块的主要工作是通过片内A／D转换器采样输出电压，作为系统实现闭环控制的反馈信号，通过给定信号与反馈信号进行比较，经PI控制调节，得到相应的控制量，经规则采样法计算得到每一个周期的脉冲宽度，以获得四路PWM信号，实现对IPM的控制。其流程图如图7所示。
3实验
将研制的115V、400Hz中频逆变电源接500W电阻性负载进行实验，
4结论
本电源采用新型功率器件和数字控制技术，实现了中频逆变电源小型化和高性能的技术要求，己在某些电气系统检测设备中使用，应用证明该电源性能可靠、体积小、重量轻、成本低、可以保证精度，满足使用要求。
杂志订阅
010-82024981
欢迎，
客人
