铝合金特种工艺专用脉冲电源的研制
加入技术交流群
3．3 采样、驱动及保护电路
要实现恒流和恒压控制，电流、电压等反馈信号采样电路显得尤为关键。TMS320F2809具有12位AD采样位数，最小采样时间为40 ns。对于系统要求1～1 000 Hz脉冲电流，则足以实现对脉冲电流的闭环控制。由于负载脉冲电流断续，采样电流信号时必须对电流上升沿进行捕捉，所以需要通过比较电路得到电流上升沿。上升沿信号送入DSP加强型eCAP捕捉中断口，进入中断后可开启A／D采样，同时可检测电流波形的脉宽和周期，以及电流下降沿。
驱动电路选用集成驱动厚膜芯片M57962L，该芯片的正向开通电压为15 V，反向关断电压为-10 V，能快速、可靠开通和关断IGBT。桥式电路采用4片M57962L，且供电电源独立，提高了系统抗干扰性。同时，M57962L具有自检、过载、短路保护功能，检测到集电极电压升高，自动切断IGBT门极驱动信号。IGBT出现故障时会送出故障信号，该信号和脉冲驱动信号经过与非门进行逻辑运算，也构成了系统的硬件封锁PWM，同时该信号送入DSP外部中断TZ口，实现软件封锁PWM。
4 实验结果
将所设计的脉冲电源用于铝合金特种工艺实验，电源输入380 V／50Hz工频交流电，电源输出脉冲波频率为200Hz。图4示出实验结果。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/175718.htm
图4a为H型逆变器上下桥臂IGBT的门极脉冲驱动波形，可见开通和关断电压分别为15 V和-9 V，保证了IGBT可靠开通和关断。
图4b为H桥电路输出电流波形。IGBT采用RCD吸收电路，能有效吸收IGBT开通和关断时产生的尖峰，使输出波形近似方波。由于负载寄生参数略微变化，使电流输出有一些波动，总体而言，设计满足了铝合金特种工艺实验要求的设计指标。
5 结论
以TMS320F2809为控制核心的铝合金特种工艺专用数字脉冲电源系统，利用全桥逆变拓扑电路，实现了脉冲信号输出、反馈信号的采样、相关参数的显示及存储等功能，验证了电源系统设计方案的可行性。电源系统通过测试，满足了实验所要求的条件，并应用在实际实验中。
评论