一種簡(jiǎn)易數字控制的三相逆變電源的研制
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預置于EPROM內的數值由多種方式產(chǎn)生，常見(jiàn)的是先計算出來(lái)并存表，對應于不同的基波頻率，按一定規律算出相對應的脈寬，再轉換成數值。本文通過(guò)建立起三相逆變電路SPWM控制的模型，采用MATLAB仿真，M-file程序加死區處理后得到如圖4所示的控制開(kāi)關(guān)管的脈沖波形。
(a)對應開(kāi)關(guān)管VT1
(b)對應開(kāi)關(guān)管VT4
圖4 對應開(kāi)關(guān)管的控制脈沖
可見(jiàn)，同一橋臂兩開(kāi)關(guān)管VT1與VT4的控制脈沖滿(mǎn)足互補導通關(guān)系。將一個(gè)周期取樣，高電平“1”對應開(kāi)關(guān)管導通，低電平“0”對應開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，就可將一周期內任一時(shí)刻六個(gè)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)對應于二進(jìn)制數010110、010100、110100......依此類(lèi)推，可得出任一時(shí)刻的六個(gè)開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。將這些二進(jìn)制數據轉換為十六進(jìn)制后存儲于EPROM內，再經(jīng)如圖5所示的SPWM波生成原理圖轉換后，就可將這些存儲于EPROM內的數據轉換成任一時(shí)刻開(kāi)關(guān)管對應的狀態(tài)。修改MATLAB程序，可得到不同的開(kāi)關(guān)頻率，也可改變調制比和輸出的基波頻率。
圖5 SPWM波生成原理圖
2）驅動(dòng)電路
本文采用的是由IR2130為核心元件及其外圍元器件構成的驅動(dòng)電路，電路結構簡(jiǎn)單，集成度高，集控制電路、電平轉換、低阻抗輸出和識別保護等為一體。僅需一路輔助電源供電，較常規的驅動(dòng)電路省去了三路輔助電源，幾個(gè)外圍分立元器件就可使三相橋式電路的邏輯控制信號與MOS柵極器件完整連接。
2.3 檢測與保護電路
檢測電路主要有直流輸入電流檢測、推挽直流輸出電壓檢測、交流輸出電壓檢測等。根據直流輸入電流的檢測結果，可判斷推挽環(huán)節和逆變環(huán)節有無(wú)過(guò)載和短路現象，若有，則通過(guò)保護電路封鎖控制信號脈沖使推挽升壓電路和逆變電路均停止工作；交流輸出電壓檢測電路一方面將電壓反饋至推挽環(huán)節的調整電路以調整逆變器的輸出電壓，另一方面送至保護電路，當輸出電壓過(guò)高時(shí)封鎖輸出電壓脈沖，以上保護信號還可轉換成對應的電壓信號送至IR2130的腳9（Itrip端），當該信號大于其內置的0.5V參考電位時(shí)，IR2130就封鎖六路開(kāi)關(guān)管的驅動(dòng)信號，起到了雙重保護作用。
3 實(shí)驗結果
根據上述理論，設計了一臺樣機。主要技術(shù)指標為
蓄電池電壓在22～26V之間變化；
輸出交流電壓為110V±3％；
頻率為400Hz±0.1％；
輸出功率為500W。
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