基于TMS320LF2407的新型超聲波電源的研究
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
2 控制策略
下面對(duì)主電路控制策略的工作過(guò)程進(jìn)行作進(jìn)一步分析，逆變器在工作過(guò)程中，功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間恒定。導(dǎo)通順序?yàn)閆1→Z4→ Z2→Z3，同一橋臂2個(gè)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，需要一定延時(shí)時(shí)間，防止上下橋臂直通，保證開(kāi)關(guān)管的安全。
PS-PWM功率控制的逆變電路在1個(gè)周期內(nèi)的主要有以下幾種工作模態(tài)，如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/180583.htm
(1)工作模式1[t0時(shí)刻](見(jiàn)圖3(a))：在t0時(shí)刻，Z1和Z4同時(shí)導(dǎo)通，電流i的流向：Z1→R→L→C→Z4。
(2)工作模式2[t0，t1](見(jiàn)圖3(b))：在t0時(shí)刻關(guān)斷Z1，電流i給C1充電，C3的電荷被抽走。C1的電壓從零開(kāi)始線性上升，C3的電壓從E開(kāi)始線性下降，Z1是ZVS關(guān)斷。
(3)工作模式3[t，t2](見(jiàn)圖3(c))：t1時(shí)刻，C3的電壓下降到零，D3自然開(kāi)通，將Z3箝位在零，此時(shí)開(kāi)通Z3，Z3是ZVS開(kāi)通，此時(shí)Z3中沒(méi)有電流流過(guò)。
(4)工作模式4[t，t3](見(jiàn)圖3(d))：在t2時(shí)刻關(guān)斷Z4，電流i抽走C2的電荷，同時(shí)給C4充電。Z4的電壓從零開(kāi)始上升，Z4是ZVS關(guān)斷。t3時(shí)刻，C4上的電壓上升到E，即C2上電荷量為零時(shí)，D2自然導(dǎo)通。
(5)工作模式5[t3，t4](見(jiàn)圖3(e))：t3時(shí)刻，D2導(dǎo)通，將Z2箝位在零，此時(shí)Z2開(kāi)通，因此Z2是ZVS開(kāi)通。雖然Z2開(kāi)通，但沒(méi)有電流流過(guò)。t4時(shí)刻，D2，D3自然關(guān)斷，Z2和Z3中將流過(guò)電流。
(6)工作模式6[t4，t5](見(jiàn)圖3(f))：在t4時(shí)刻，電流由正方向過(guò)零，并向負(fù)方向增加，電流i的流向：Z2→C→L→R→Z3。到t5時(shí)刻，Z3關(guān)斷，逆變器開(kāi)始另一半周期的工作，工作情況類似上述半個(gè)周期。
3 軟件設(shè)計(jì)
在此結(jié)合高性能DSP數(shù)字芯片設(shè)計(jì)了一種新穎的超聲波電源控制系統(tǒng)，其整個(gè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖如圖4所示。DSP采用TMS320LF2407A，外擴(kuò)FLASH采用CY7C1021V33-122芯片，PWM為脈沖輸出，分別由PWMl，PWM2，PWM3，PWM4引出，并經(jīng)過(guò)集成驅(qū)動(dòng)隔離送至IGBT，控制其導(dǎo)通與關(guān)閉。Iset為給定電路，Io，Id，Udt分別為負(fù)載電流、逆變器的直流輸入電流和電壓，將這3路信號(hào)分別送至各自的調(diào)理電路，經(jīng)過(guò)調(diào)理送入DSP的A／D接口。如遇到外部故障，如過(guò)熱等，向DSP發(fā)出中斷請(qǐng)求，實(shí)施保護(hù)。
評(píng)論