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CPLD在臭氧電源中的應用

作者: 時(shí)間:2010-04-02 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

摘要:利用壓控振蕩器CD4046和可編程邏輯器件EPM7128構成控制系統,通過(guò)調節逆變輸出脈沖的占空比和頻率,實(shí)現輸出電壓和頻率的調節,從而達到對輸出功率的調節。調試結果表明該系統滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性和功耗的設計要求,易于維護和升級,具備較強的通用性。
關(guān)鍵詞:;復雜可編程邏輯器件();壓控振蕩器(VCO);頻率調節;占空比調節

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/191751.htm

臭氧被喻為“綠色”消毒產(chǎn)品,在國內外得到廣泛應用。近年來(lái),臭氧技術(shù)作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,受到越來(lái)越多人的重視。相關(guān)產(chǎn)品已從飲用水處理系統拓展到污水處理、空氣凈化、家庭環(huán)境污染防治、醫療保健等領(lǐng)域。
臭氧發(fā)生器供電電源是臭氧發(fā)生器的重要組成部分,供電電源的電壓、頻率和波形是影響臭氧發(fā)生器效率的重要因素。發(fā)生器的結構、氣源和冷卻系統確定后,電源系統的性能與品質(zhì)就成為影響發(fā)生器效率的關(guān)鍵。上世紀80年代后,半導體器件的發(fā)展使臭氧電源發(fā)生質(zhì)的變化,逆變式電源成為臭氧發(fā)生電源的主要形式。在該類(lèi)電源中,用整流器將工頻交流電整流成直流電,經(jīng)逆變電路轉換為單相中高頻交變電,再經(jīng)中高頻升壓變壓器升壓至發(fā)生器放電所需的電壓。與工頻供電相比,中頻逆變電源具有系統體積小、電源效率高、臭氧產(chǎn)量大、可線(xiàn)性調節范圍寬、對電網(wǎng)污染小等優(yōu)點(diǎn)。

1 系統硬件設計
在臭氧發(fā)生器供電電源的設計中,由于可控硅SCR在三相整流時(shí)產(chǎn)生的換流壓降對輸出電壓平均值和電壓波形都會(huì )產(chǎn)生嚴重影響。因此,在電源主回路的設計中采用大功率二極管整流取代SCR整流,使得整流電路輸出的電壓脈動(dòng)很小,從而提高電源的穩定性和效率。
由于電源整流部分采用不可控的二極管進(jìn)行整流,輸出電壓的調節就不能通過(guò)整流部分進(jìn)行控制。因此,電源輸出電壓和頻率的調節就只能通過(guò)逆變部分進(jìn)行調節,即通過(guò)對逆變觸發(fā)脈沖的占空比和頻率的控制從而達到對電源輸出電壓和頻率的調節,以滿(mǎn)足設計要求。下面重點(diǎn)討論如何進(jìn)行占空比調節、頻率調節和軟啟動(dòng)時(shí)間調節。
1.1 占空比調節單元
圖l為占空比調節電路。該電路是將調節器輸出的電壓信號作為壓控振蕩器VCO(Voltage Controlled Oscillator)的輸入信號,此信號是一個(gè)在0~5 V之間變化的直流電壓信號,即INPUT信號,由于VCO是一個(gè)電流控制振蕩器,對定時(shí)電容C1的充電電流與從引腳9輸入的控制電壓成正比,使VCO的振蕩頻率正比于該控制電壓。當VCO控制電壓為0 V時(shí),其輸出頻率最低;當輸入控制電壓等于電源電壓VDD時(shí),輸出頻率則線(xiàn)性增大到最高輸出頻率。VCO振蕩頻率的范圍由R1、R2和C1決定。VCO振蕩頻率由CD4046的引腳4直接輸出到處理單元,內部通過(guò)對該脈沖信號的計數來(lái)控制逆變觸發(fā)脈沖的寬度,來(lái)調節觸發(fā)脈沖的占空比。


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關(guān)鍵詞: CPLD 臭氧電源 中的應用

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