鋁合金特種工藝專用脈沖電源的研制
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時(shí)間：2013-09-10
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3．3 采樣、驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路
要實(shí)現(xiàn)恒流和恒壓控制，電流、電壓等反饋信號(hào)采樣電路顯得尤為關(guān)鍵。TMS320F2809具有12位AD采樣位數(shù)，最小采樣時(shí)間為40 ns。對(duì)于系統(tǒng)要求1～1 000 Hz脈沖電流，則足以實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖電流的閉環(huán)控制。由于負(fù)載脈沖電流斷續(xù)，采樣電流信號(hào)時(shí)必須對(duì)電流上升沿進(jìn)行捕捉，所以需要通過(guò)比較電路得到電流上升沿。上升沿信號(hào)送入DSP加強(qiáng)型eCAP捕捉中斷口，進(jìn)入中斷后可開啟A／D采樣，同時(shí)可檢測(cè)電流波形的脈寬和周期，以及電流下降沿。
驅(qū)動(dòng)電路選用集成驅(qū)動(dòng)厚膜芯片M57962L，該芯片的正向開通電壓為15 V，反向關(guān)斷電壓為-10 V，能快速、可靠開通和關(guān)斷IGBT。橋式電路采用4片M57962L，且供電電源獨(dú)立，提高了系統(tǒng)抗干擾性。同時(shí)，M57962L具有自檢、過(guò)載、短路保護(hù)功能，檢測(cè)到集電極電壓升高，自動(dòng)切斷IGBT門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。IGBT出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)送出故障信號(hào)，該信號(hào)和脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)與非門進(jìn)行邏輯運(yùn)算，也構(gòu)成了系統(tǒng)的硬件封鎖PWM，同時(shí)該信號(hào)送入DSP外部中斷TZ口，實(shí)現(xiàn)軟件封鎖PWM。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
將所設(shè)計(jì)的脈沖電源用于鋁合金特種工藝實(shí)驗(yàn)，電源輸入380 V／50Hz工頻交流電，電源輸出脈沖波頻率為200Hz。圖4示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/175718.htm
圖4a為H型逆變器上下橋臂IGBT的門極脈沖驅(qū)動(dòng)波形，可見(jiàn)開通和關(guān)斷電壓分別為15 V和-9 V，保證了IGBT可靠開通和關(guān)斷。
圖4b為H橋電路輸出電流波形。IGBT采用RCD吸收電路，能有效吸收IGBT開通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的尖峰，使輸出波形近似方波。由于負(fù)載寄生參數(shù)略微變化，使電流輸出有一些波動(dòng)，總體而言，設(shè)計(jì)滿足了鋁合金特種工藝實(shí)驗(yàn)要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
5 結(jié)論
以TMS320F2809為控制核心的鋁合金特種工藝專用數(shù)字脈沖電源系統(tǒng)，利用全橋逆變拓?fù)潆娐罚瑢?shí)現(xiàn)了脈沖信號(hào)輸出、反饋信號(hào)的采樣、相關(guān)參數(shù)的顯示及存儲(chǔ)等功能，驗(yàn)證了電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可行性。電源系統(tǒng)通過(guò)測(cè)試，滿足了實(shí)驗(yàn)所要求的條件，并應(yīng)用在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中。
評(píng)論