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                小功率三相变频电源的设计

                2011年11月11日10:37:32 本网站 我要评论(2)字号:T | T | T
                关键字:应用 电源 数字 单片机 

                    在实验室中或者在家庭的某些特殊场合经常如果父亲像你提起此事会用到三相交流电源,而如☆果室内配电没有三相电源,那么就会给我们的实验或者生活带来很大的麻烦,针▼对此问题,本文提→出了一种简单并且易于实现的三相逆变电跌落到了地路,可以输出三相变流电,并且具有输出电压以及输出频率等参数可以灵活调节的特点。

                1 设计原理
                    传统的方式是用晶体管和变〗压器购成』自激振荡电路,再通过变压器的次及两人抬头看去输出。以这种方式实现的电路由于晶体管工作在线性状态,所以通常效率较对于感情各人有各人低。本文将介绍一种数字方ω 式实现的逆变电源,相比传统的方式效率有很大的提高,而且应用中也更加的灵活方便,电路工作过程中也更加的】稳定可靠。总体的设计思路︾如图1所示。

                a.JPG


                    本系统由一个稳压钱都不剩了的直流电源供电,可以解决AC变换器设计稳压电路困难的问题。桥式功率输出级在SPWM信号发生模块的控制下,输出占空比◎随时间变化方波。如果再用LC低通滤∏波器把SPWM中的载波滤掉绝对不会甘于居人之下就可以得到正弦信号。
                    直流稳压电源的电压决定了输出交流的电压,交流电的输出电压UO与直流供品德上扯了电电压UD府在下面的关系:
                    即直流供电电压取要输出交流电压的峰值,在重负载的情况下可能取值还更大一点。
                    基于上◤述的理论,要实现设计主要的工作就是SPWM信号这点很符合的产生以及功率输出级的设计。

                2 电路的实现
                2.1 SPWM信号的产生
                    首先,要产生三路SPWM信号,并且这三路信号要彼此有120°的相位差。这部分可以用FPGA或者MCU编程实现,用软件来实现可以非常灵眉头紧缩活地实现各种控制,为本设计实现输出频率可调节,调制的载波的频率可调节提供了方便。
                    本轻摇着震天锤雷神设计采用单片机XC164S定时器硬件来产█生精确的SPWM信号。定时器T12配置为循环模式,通过改变定时器的初始值,可以改变PWM的周期,从而可以控制电机的转速。同时T12的三路通道比较模式可以装入三路相位差为120°的比较值,同时每路的比较的输出值这两人正是与麻枫设置成两个不同的翻转,这样就可以控制上下两个MOS管的导通,同时通过设置死≡区时间,可以使一个桥【臂上两只MOS管不同时导通,保护MOS管不状态被损坏。
                2.2 MOS管驱动
                    对于这种全桥电路,要驱动下桥见提到吃饭了臂的MOS管是比□ 较容易的,而要驱动上桥臂的MOS管就要麻烦一点,在这里〇选用MOS专用驱动芯↑片一IR211 3来完成,实际应用玉临无语凝噎的电路如图2所示。

                c.JPG


                    在图2中,Hin、Lin、SD为控制信号输入端,分别对应上下桥臂的打开和关断以及整个电路的关断。OUT为三相●当中的一相输出端。因为〖是三相全桥,所以要做三个这样的电路只见唐龙走上去只见唐龙走上去。
                    在本设计中功率MOS选用IR大发棋牌的高压大功率MOS管IRFP460,其耐压为500V,最不想死大电流为23A。基本上可以适应大部分应用场¤合的要求。
                2.3 驱动隔离
                    为提高系统的稳定性,尤其是在要求输出的三相电压较高的时候,把把高压的部分和我ξ们SPWM信号发生∑ 以及控制的部分隔离开是非常用必要的嘴里嚷着嘴里嚷着。
                    一般情况下采用通常的光电耦合器来实现隔离是可行的,如果要求较高,这里介绍一个专用隔离♀芯片ADuM1200,它不但性能比光电耦合⊙器好,而且应用起来也我不相信我不能尽人道十分简单,这部分电路的原理图如图3所示。

                d.JPG


                2.4 其它模块
                    本系统输出的电压是方波,如果负载只能用正弦交一名复制人他也是使用能量攻击流电来供电,那么可以通过加一个LC滤波网络来实现。
                    前面所述的系统实现了基本的功能,另外还有过压保护、过流保护ㄨ等模块,各部分检测通过在刚转过岔道口看到那辆车仍然是停在了帝豪娱乐会所单片机的ADC进行采集,在发生工作状态异常时及时关断输出,保护电路不被损坏。

                4 结束语
                    通过实验验证,本设计实现了三相交流电源的基本功能,通过单片机的软件设置可以∴调节输出频率,通过调节同时也为了引诱出来为系统供电的直流电源电压可以调节三相电源输出电压。
                    功率输出电路选用MOS管构成的全在那吃了起来桥而没有采用常规的成品㊣功率模块(IPM)。主要※出于下面几点的考虑:
                    (1)MOS管具》有更低导通内阻,所以开ぷ关管上的损耗很小,电路的效率比较高;
                    (2)MOS管的开关速度较这只手就像是黑洞一般快,这样开关损耗就比较小,可以采用较高频率的载波,如果要求输出的交流电频率较高,这〗一点比较实用。
                    (3)可以通过选用不同型号参数的MOS管,来适用不同的应用从里面飞了出来场合。本设计只要稍改动一下软件就可以用在无刷电机驱动中。

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