基于DSP实现的一种新颖开关逆变电源
5.2 实时采样
采用TMS320LF2407中集成的16路ADC转换电路实现电压、电流采样(每一通道的最小转换时间
为500ns)。通过采样模块MAX122,将采样信号转换为LF2407的ADC所需的0~3.3V电平。在一个工频周期中,将采样200次(开关频率为20kHz)。一旦有冲击性负载存在,将导致输出电流,或电压过高,使DSP能及时捕获此突变。DSP将调用相应的子程序来处理过压或过流情况,以保护整个电路的正常运行。定时器T2被设定为下溢和周期中断方式,用作ADC采样的控制时基,工作在连续增/减记数模式。
6 实验结果
根据以上原理,初步设计了一台实验系统,并获得了比较好的效果。其主要技术参数如表1所列。
表1 主要技术参数
参数 | 数值 |
---|---|
输入电压Vin | ~220V |
输出电压Vout | ~50V |
输出额定容量P | 300W |
开关频率fs | 20kHz |
电压采样频率 | 10kHz |
隔直电容Cr | 4μF |
一次侧饱和电感Lr | 10μH |
输出滤波电感 | 60μH |
输出滤波电容 | 10μF |
电流采样频率 | 10kHz |
图6为全桥电路中隔直电容上的电压,图7为变压器一次侧中性点电压及变压器一次侧电流波形。
时间:5μs/div,电压:2V/div,
图6 隔直电容电压
时间:5μs/div,电压:150V/div,电流:5A/div
图7 一次侧中性点电压及一次侧电流
可以看出,全桥电路中的开关管在隔直电容和饱和电感谐振作用下,实现了软开通和软关断。图8为输出电压波形。
图8 输出电压波形
7 结语
本文介绍了基于DSP数字化控制的相控周波变换器电路拓扑结构,分析了其工作原理,并提出了控制信号的产生过程。实验结果证明了数字化实现的正确性,并取得了较好的效果。可以肯定,采用数字化实现的高频链周波变换器比传统的基于模拟或模拟与数字相结合的逆变器具有更强的优越性。数字化使得系统具有很强的可编程性,无论在调试,还是在产品更新或升级等方面都具有传统逆变器所不可以比拟的优势。
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