基于TMS320LF2407的新型超声波电源的研究
2 控制策略
下面对主电路控制策略的工作过程进行作进一步分析,逆变器在工作过程中,功率开关管的导通和关断时间恒定。导通顺序为Z1→Z4→ Z2→Z3,同一桥臂2个开关管的导通和关断,需要一定延时时间,防止上下桥臂直通,保证开关管的安全。
PS-PWM功率控制的逆变电路在1个周期内的主要有以下几种工作模态,如图3所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/180583.htm
(1)工作模式1[t0时刻](见图3(a)):在t0时刻,Z1和Z4同时导通,电流i的流向:Z1→R→L→C→Z4。
(2)工作模式2[t0,t1](见图3(b)):在t0时刻关断Z1,电流i给C1充电,C3的电荷被抽走。C1的电压从零开始线性上升,C3的电压从E开始线性下降,Z1是ZVS关断。
(3)工作模式3[t,t2](见图3(c)):t1时刻,C3的电压下降到零,D3自然开通,将Z3箝位在零,此时开通Z3,Z3是ZVS开通,此时Z3中没有电流流过。
(4)工作模式4[t,t3](见图3(d)):在t2时刻关断Z4,电流i抽走C2的电荷,同时给C4充电。Z4的电压从零开始上升,Z4是ZVS关断。t3时刻,C4上的电压上升到E,即C2上电荷量为零时,D2自然导通。
(5)工作模式5[t3,t4](见图3(e)):t3时刻,D2导通,将Z2箝位在零,此时Z2开通,因此Z2是ZVS开通。虽然Z2开通,但没有电流流过。t4时刻,D2,D3自然关断,Z2和Z3中将流过电流。
(6)工作模式6[t4,t5](见图3(f)):在t4时刻,电流由正方向过零,并向负方向增加,电流i的流向:Z2→C→L→R→Z3。到t5时刻,Z3关断,逆变器开始另一半周期的工作,工作情况类似上述半个周期。
3 软件设计
在此结合高性能DSP数字芯片设计了一种新颖的超声波电源控制系统,其整个系统硬件设计框图如图4所示。DSP采用TMS320LF2407A,外扩FLASH采用CY7C1021V33-122芯片,PWM为脉冲输出,分别由PWMl,PWM2,PWM3,PWM4引出,并经过集成驱动隔离送至IGBT,控制其导通与关闭。Iset为给定电路,Io,Id,Udt分别为负载电流、逆变器的直流输入电流和电压,将这3路信号分别送至各自的调理电路,经过调理送入DSP的A/D接口。如遇到外部故障,如过热等,向DSP发出中断请求,实施保护。
评论