鋁合金特種工藝專(zhuān)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、驅動(dòng)及保護電路
要實(shí)現恒流和恒壓控制，電流、電壓等反饋信號采樣電路顯得尤為關(guān)鍵。TMS320F2809具有12位AD采樣位數，最小采樣時(shí)間為40 ns。對于系統要求1～1 000 Hz脈沖電流，則足以實(shí)現對脈沖電流的閉環(huán)控制。由于負載脈沖電流斷續，采樣電流信號時(shí)必須對電流上升沿進(jìn)行捕捉，所以需要通過(guò)比較電路得到電流上升沿。上升沿信號送入DSP加強型eCAP捕捉中斷口，進(jìn)入中斷后可開(kāi)啟A／D采樣，同時(shí)可檢測電流波形的脈寬和周期，以及電流下降沿。
驅動(dòng)電路選用集成驅動(dòng)厚膜芯片M57962L，該芯片的正向開(kāi)通電壓為15 V，反向關(guān)斷電壓為-10 V，能快速、可靠開(kāi)通和關(guān)斷IGBT。橋式電路采用4片M57962L，且供電電源獨立，提高了系統抗干擾性。同時(shí)，M57962L具有自檢、過(guò)載、短路保護功能，檢測到集電極電壓升高，自動(dòng)切斷IGBT門(mén)極驅動(dòng)信號。IGBT出現故障時(shí)會(huì )送出故障信號，該信號和脈沖驅動(dòng)信號經(jīng)過(guò)與非門(mén)進(jìn)行邏輯運算，也構成了系統的硬件封鎖PWM，同時(shí)該信號送入DSP外部中斷TZ口，實(shí)現軟件封鎖PWM。
4 實(shí)驗結果
將所設計的脈沖電源用于鋁合金特種工藝實(shí)驗，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)驗結果。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/175718.htm
圖4a為H型逆變器上下橋臂IGBT的門(mén)極脈沖驅動(dòng)波形，可見(jiàn)開(kāi)通和關(guān)斷電壓分別為15 V和-9 V，保證了IGBT可靠開(kāi)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(kāi)通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的尖峰，使輸出波形近似方波。由于負載寄生參數略微變化，使電流輸出有一些波動(dòng)，總體而言，設計滿(mǎn)足了鋁合金特種工藝實(shí)驗要求的設計指標。
5 結論
以TMS320F2809為控制核心的鋁合金特種工藝專(zhuān)用數字脈沖電源系統，利用全橋逆變拓撲電路，實(shí)現了脈沖信號輸出、反饋信號的采樣、相關(guān)參數的顯示及存儲等功能，驗證了電源系統設計方案的可行性。電源系統通過(guò)測試，滿(mǎn)足了實(shí)驗所要求的條件，并應用在實(shí)際實(shí)驗中。
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