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多路输出的PEMFC控制系统电源的研制

作者:时间:2010-07-08来源:网络收藏
电压经霍尔电压传感器隔离采样后送到DSP的ADC模块进行模数转换,这些值在一定时间内经过一系列数字PI控制后,给全比较单元产生一个新的比较值,该比较值将在下一个开关周期改变PWM波形的占空比,这样就达到了控制电压为所要求值的目的。
DSP中并没有自动生成PWM信号的功能,要通过编程的方法实现它,通过一个单比较1的脚PWMl实现所需要的PWM信号,下面具体介绍这种方法。单比较单元有一个比较寄存器,用来存储比较值,当计数器于比较值相等时,相应的PWM输出引脚电平发生跳变,怎样跳变取决于PWM引脚的工作方式。
PWM输出脚工作方式:有效高方式,有效低方式等。在定时器1工作在连续增减计数时,电平的为:输出脚若设置为有效高,计数器为零时,输出脚电平为零,计数器开始增计数,当与比较值相等时,这时输出脚为有效状态,电平变高。计数器到达周期值后,开始减计数,当减计数到比较值时,输出脚为无效状态,电平变低。输出脚若设置为有效低。则此时的电平变化与有效高状态正好相反。本文采用有效高工作方式。
TICNT为计数器1的计数值,TIPER为计数器1的周期值。当T1CNT的值增加到与TIPER相等时,计数器1开始减计数,当T1CNT的值减到0时,计数器增计数。计数器值随时间变化如图4所示。在计数器的计数值与各比较单元的比较寄存器值(SCMPRl)相等时,输出脚电平发生变化。波形图如图4所示,从图中可以看出,计数器值通过与实时变化的比较寄存器值(SCMPRl)相比较,可以调节PWM脉冲宽度,进而改变功率管的占空比,达到对DC/DC变换器输出电压的实时控制。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/180703.htm


3.2 隔离采样电路的设计
为了保证电路的可靠运行,电压的采样最好能够与控制电路隔离,这样能够避免主电路中大电流流过地线时压降带来的干扰。在本机中,通过电压霍尔元件实现控制电路与主电路的隔离。霍尔电压元件的原理是:将大电阻串入电压及霍尔元件的原边,得到原边电流,该电流能在副边产生一定比例的副边电流,副边电流流过电阻产生的压降能够反应主电路的电压值。所设计的DC/DC变换器的输出直流电压的采样电路如图5所示。


从图5中的参数可以看出:

经过霍尔元件的隔离与运放的处理后,送入DSP的A/D转换电压与主电路隔离,提高了整个电路的抗干扰能力。
3.3 PI调节器的参数选择
该DC/DC变换器的控制电路采用的是电压单闭环控制,将Gv(s)设计成PI控制器,它的参数选择在很大程度上决定了DC/DC变换器的性能,因此它们的选择在机器的研发过程中至关重要。
该机的过程中,本文是进行参数选择为:先选择主电路的参数及采样电路的参数,并且在Matlab中建立该DC/DC变换器的模型,再根据大致原则,对PI的参数先进行大致的估计,不断对PI的参数进行调节。得到满意的结果后,将该参数编程到DSP中,实际运行后,根据实验的结果,再稍微调整。最后得到的结果如下:

在该参数下,用Matlab仿真后得到的满载时结果如图6所示。




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