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基于DSP 56F801的正弦波输出DC/AC电源设计方案

作者:时间:2014-03-08来源:网络收藏
目前,小功率DC/AC电源在UPS以及可再生能源领域(如光伏户用电源)得到了广泛的应用。该类电源的功能是将低压直流转换为市电交流。这类电源的一种主电路结构是由高频DC/DC和DC/AC(逆变)两个环节组成。输出波形和转换效率是衡量这类产品的重要指标,而保证这些指标的关键之一是其控制器的设计。

本文介绍一个基于高性价比16位数字信号控制器DSP 和脉宽调制芯片UC3846的DC/AC电源设计,该设计实现了装置中控制信号的发生和测量信号的检测,采用了电压有效值反馈加前置滤波PID调节器的数字控制和硬件与软件相结合的抗干扰措施。实验结果表明该设计的DC/AC电源的输出波形、效率和可靠性等指标均有所提高。

1 主电路工作原理

图1为该设计的主电路结构,其中24V蓄电池的直流电压经过开关管S1和S2,高频变压器T、桥式整流器、L1和C1升压为360V的直流高压,再经S1~S6组成的逆变桥得到220V/50Hz的交流输出。


1.1 DC/DC环节

采用变压器的升压DC/DC环节中的原边逆变电路拓扑有半桥式、全桥式、椎挽式等。半桥式电路输出电平只能为蓄电池电压的一半,全桥式电路由于其导通同路中存在2个管压降,因此在低直流电压回路中采用这两种电路拓扑将限制装置的效率,而推挽结构可充分利用蓄电池电压,同时在导通回路中只有一个管压降,因此本设计采用了推挽式结构。

推挽变换器每周期内S1和S2在各自的半周期内导通一次。为了防止变压器的偏磁,S1和S2轮流导通的时间要相等,变压器原边的中心抽头绕组的绕制要注意对称。

变压器副边将与原边耦合产生的交流电压升压,然后经不控整流得到高压直流
电压。DC/DC环节中的直流电压关系由式(1)描述。



式中:VDC1为蓄电池电压;
VDC2为DC/DC环节的输出电压;
N2为副边匝数;

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关键词: 56F801 dsp 正弦波

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