基于以上對(duì)移相全橋原理上的分析,本章就主電路的前端整流濾波電路、移相全橋逆變環(huán)節(jié)、輸出端整流電路和濾波電路進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行所有參數(shù)計(jì)算前,我們對(duì)從電網(wǎng)所取的電以及初步整流后的電能參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,為后續(xù)計(jì)算做準(zhǔn)備。一般可以采用下述經(jīng)驗(yàn)算法:輸入電網(wǎng)交流電時(shí),若采用單相整流,整流濾波后的直流電壓的脈動(dòng)值VPP是比較低輸入交流電峰值的20%~25%,這里取值VPP=20%Vin。我們提供給后續(xù)變換電路的電源是從電網(wǎng)中取電,如此就涉及到輸入整流環(huán)節(jié)。整流電路是直接購(gòu)置整流橋,進(jìn)行兩相整流。參數(shù)計(jì)算即是前端儲(chǔ)能濾波電容的參數(shù)設(shè)計(jì)。然而,比較好只放大由于傳感器電阻變化引起的電壓變化。天津磁通門(mén)電壓傳感器生產(chǎn)廠家
第二階段的仿真是在***次仿真的基礎(chǔ)上,加入了高頻變壓器以及負(fù)載部分。第二階段仿真時(shí)針對(duì)整個(gè)電路的仿真,主要目的是對(duì)控制方案給以理論研究。閉環(huán)反饋控制中采用典型的PID控制模式,仿真過(guò)程通過(guò)對(duì)PID參數(shù)的調(diào)試加深對(duì)控制方案的理解,以便在后續(xù)主電路調(diào)試過(guò)程中能更有目的性的調(diào)試參數(shù)。主要針對(duì)輸出濾波電路的參數(shù)、PID閉環(huán)參數(shù)的設(shè)置以及移相控制電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。仿真電路中輸出電壓設(shè)定值為60V,采樣值和設(shè)定值作差,偏差量經(jīng)過(guò)PID環(huán)節(jié)反饋至移相控制電路。移相電路基于DQ觸發(fā)器,同一橋臂上PWM驅(qū)動(dòng)脈波設(shè)置了死區(qū)時(shí)間,兩個(gè)DQ觸發(fā)器輸出四路PWM波分別驅(qū)動(dòng)橋臂上四個(gè)開(kāi)關(guān)管。上海粒子加速器電壓傳感器案例放大器目前將放大整個(gè)電壓開(kāi)發(fā)的傳感器。
磁現(xiàn)象是物理界中**為基本的現(xiàn)象之一,人們發(fā)現(xiàn),在磁場(chǎng)中,原子、分子的電子態(tài)能量和磁矩都發(fā)生了變化,于是在科學(xué)研究中,很多的實(shí)驗(yàn)都將磁場(chǎng)環(huán)境作為實(shí)驗(yàn)的研究背景,磁場(chǎng)也成為了許多科學(xué)研究的基本工具。在以強(qiáng)磁場(chǎng)為實(shí)驗(yàn)環(huán)境的研究領(lǐng)域,人們已經(jīng)取得了眾多重大的科研成果,強(qiáng)磁場(chǎng)在現(xiàn)代科學(xué)研究中占有越來(lái)越重要的位置。作為一種極端的科學(xué)研究條件,強(qiáng)磁場(chǎng)在高溫超導(dǎo)體、材料學(xué)、原子分子研究、化學(xué)以及生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究都提供了極端的研究環(huán)境。除了科學(xué)研究領(lǐng)域,強(qiáng)磁場(chǎng)在工業(yè)工程領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。因此對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)的研究無(wú)論是對(duì)于我們探索自然奧秘,還是促進(jìn)人類(lèi)文明進(jìn)步都有極其重要的意義。
諧振電感是為諧振電容提供足夠的充放電能量,實(shí)現(xiàn)滯后橋臂的零電壓開(kāi)通。諧振電感的參數(shù)選擇對(duì)整個(gè)電路的軟開(kāi)關(guān)都很重要。為了滿足能量的要求是希望諧振電感值越大越好,并且大電感可以有效抑制電流的急劇變化,防止振蕩,消除尖刺峰值。但是電感值過(guò)大會(huì)導(dǎo)致更大的占空比丟失,降低了整個(gè)裝置的效率,并且電感過(guò)大,對(duì)應(yīng)阻抗值很大,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)反應(yīng)慢[19]。相反的,如果電感值偏小,則可能不能為諧振電容提供足夠的能量,無(wú)法滿足軟開(kāi)關(guān),并且橋臂上的上涌和下沖的尖峰電流的影響會(huì)變得明顯,可能引起正負(fù)周期工作狀態(tài)不對(duì)稱(chēng),增大了開(kāi)關(guān)損耗,使功率開(kāi)關(guān)管溫升明顯容易引起開(kāi)關(guān)管炸毀。電壓傳感器的輸入是電壓本身,輸出可以是模擬電壓信號(hào)、開(kāi)關(guān)、可聽(tīng)信號(hào)、模擬電流電平。
整個(gè)電路的控制**終都?xì)w結(jié)于對(duì)PWM波的控制,對(duì)于移相全橋電路來(lái)說(shuō),**根本的問(wèn)題也歸結(jié)于如何產(chǎn)生可以自由控制相位差的PWM脈沖。DSP產(chǎn)生脈沖一般是由事件管理器的PWM口和DSP模塊中的數(shù)字I/O口實(shí)現(xiàn)。由于在移相控制中,四路PWM波要么互補(bǔ)要么有對(duì)應(yīng)一定角度的相位差關(guān)系,其中PWM波互補(bǔ)的問(wèn)題很好解決,但為了方便的控制移相角的大小,須得選用四路有耦合關(guān)系的PWM輸出口,以減小程序編寫(xiě)的復(fù)雜性和避免搭建復(fù)雜的外圍電路。根據(jù)移相全橋的控制策略,四路PWM波須得滿足:1)同一橋臂上兩波形形成帶有死區(qū)時(shí)間的互補(bǔ);2)對(duì)角橋臂上的驅(qū)動(dòng)波有一個(gè)可調(diào)的移相角度,移相角的大小與一個(gè)固定的參數(shù)直接相關(guān)以便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的控制。電壓傳感器按照極性分可以分為直流電壓傳感器和交流電壓傳感器。上海粒子加速器電壓傳感器案例
通過(guò)參考電阻或傳感器產(chǎn)生的電壓被緩沖,然后給予放大器。天津磁通門(mén)電壓傳感器生產(chǎn)廠家
A/D模塊無(wú)疑是將我們采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成DSP模塊可以識(shí)別和處理的數(shù)字信號(hào),市場(chǎng)上可選用的A/D芯片種類(lèi)很多。我們選用芯片須得根據(jù)工程實(shí)際。選用 A/D 芯片我們重點(diǎn)關(guān)注如下幾點(diǎn): 1)精 度(對(duì)應(yīng) AD 的分辨率),如果工程中對(duì)信號(hào)的精度要求很高,則必須選用分辨率很 高的 AD,即位數(shù)較多的 AD,例如 16 位 AD 對(duì)應(yīng)的分辨率為0.015 10 3 。前面提及過(guò)DSP芯片本身帶有內(nèi)部AD,但由于其為12位AD(對(duì)應(yīng)分辨率為0.224103),精度達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)要求;2)輸入信號(hào)類(lèi)型,輸入信號(hào)型號(hào)指采集到的信號(hào)是單端信號(hào)還是差分信號(hào),是單極性信號(hào)還是雙極性信號(hào);3)AD轉(zhuǎn)換速率。選用AD時(shí)須考慮轉(zhuǎn)換速率和采集信號(hào)之間的關(guān)系,如果轉(zhuǎn)換速率不匹配則無(wú)法完成該帶寬域內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)換。AD的轉(zhuǎn)換速率也直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。;4)輸入信號(hào)的量程。每個(gè)AD芯片都有自身輸入信號(hào)的量程,只有在量程內(nèi)的輸入信號(hào)才能完成轉(zhuǎn)換。選用好AD后必須通過(guò)前端信號(hào)采集電路將輸入信號(hào)調(diào)節(jié)至AD轉(zhuǎn)換量程內(nèi)。本項(xiàng)目中選用的AD型號(hào)為MAX125,該AD是14位AD,輸入量程為5V~5V,單端雙極性極性輸入。天津磁通門(mén)電壓傳感器生產(chǎn)廠家