基于DSP 56F801的正弦波輸出DC/AC電源設(shè)計方案
本文介紹一個基于高性價比16位數(shù)字信號控制器DSP 56F801和脈寬調(diào)制芯片UC3846的DC/AC電源設(shè)計,該設(shè)計實現(xiàn)了裝置中控制信號的發(fā)生和測量信號的檢測,采用了電壓有效值反饋加前置濾波PID調(diào)節(jié)器的數(shù)字控制和硬件與軟件相結(jié)合的抗干擾措施。實驗結(jié)果表明該設(shè)計的DC/AC電源的輸出波形、效率和可靠性等指標均有所提高。
1 主電路工作原理
圖1為該設(shè)計的主電路結(jié)構(gòu),其中24V蓄電池的直流電壓經(jīng)過開關(guān)管S1和S2,高頻變壓器T、橋式整流器、L1和C1升壓為360V的直流高壓,再經(jīng)S1~S6組成的逆變橋得到220V/50Hz的交流輸出。
1.1 DC/DC環(huán)節(jié)
采用變壓器的升壓DC/DC環(huán)節(jié)中的原邊逆變電路拓撲有半橋式、全橋式、椎挽式等。半橋式電路輸出電平只能為蓄電池電壓的一半,全橋式電路由于其導(dǎo)通同路中存在2個管壓降,因此在低直流電壓回路中采用這兩種電路拓撲將限制裝置的效率,而推挽結(jié)構(gòu)可充分利用蓄電池電壓,同時在導(dǎo)通回路中只有一個管壓降,因此本設(shè)計采用了推挽式結(jié)構(gòu)。
推挽變換器每周期內(nèi)S1和S2在各自的半周期內(nèi)導(dǎo)通一次。為了防止變壓器的偏磁,S1和S2輪流導(dǎo)通的時間要相等,變壓器原邊的中心抽頭繞組的繞制要注意對稱。
變壓器副邊將與原邊耦合產(chǎn)生的交流電壓升壓,然后經(jīng)不控整流得到高壓直流
電壓。DC/DC環(huán)節(jié)中的直流電壓關(guān)系由式(1)描述。
式中:VDC1為蓄電池電壓;
VDC2為DC/DC環(huán)節(jié)的輸出電壓;
N2為副邊匝數(shù);
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