TMS320F2812的大功率数字开关电源电路设计,完毕数字化采样、运算、驾驭输出、体例监控和人机接口等功效。该计划足够发扬DSP照料器精度高、速率速等特性,升高了开闭电源的输出精度、智能度、集成度和体例稳固性。

  本计划紧要由输入电网滤波、输入整流滤波、DC-DC变换、输出滤波、DSP驾驭电道、驱动电道、电压电流反应电道、辅助黾源电道、人机接口电道等几一面构成。该计划总体计划框图如图1所示:

  其根本道理是:交换输入电压经电网滤波、整流滤波取得直流电压,该直流电压正在DC-DC变换电道内部原委高频逆变、高频变压器远离变换、整流等一系列变换后输出直流电压,结尾再原委输出滤波电道,取得须要的高质料、高品格的直流电压。

  输入电网滤波、输入整流滤波、输出滤波电道、电压电流反应电道、辅助电源电道等一面的计划根本和古板的模仿驾驭身手好像,本文不再先容。人机接口电道紧要完毕检测参数的反应以及照料器基准电压的完毕,正在本文也不做过众的先容。本文紧要先容DSP驾驭电道、DC-DC变换电道、驱动电道的计划门径。

  其职责道理:输出电压和电感电畅达过反应搜集,将反应信号转换为DSP所须要的电平,接至DSP的A/D转换口,转换后的信号与通过人机接口电道输入的电压基准信号一齐原委电压电流调度器得回实质的正弦调制信号,该正弦调制信号与DSP按时器爆发的三角波载波信号结交截,输出带有肯定死区的PWM驾驭信号,结尾经驱动单位送到IGBT。1.2、 DC-DC变换电道

  全桥式变压远离器开闭管秉承最小的开闭电压和最小的开闭电流,功率开闭正在至极太平的环境下运作。而且主变压器只须要一个原边绕组,通过正、反向的电压取得正、反向磁通,副边绕组采用全桥全波整流输出,变压器铁芯和绕组取得最佳诈欺,使效力、功率密度取得升高,是以,本计划选用全桥远离式PWM变换器。功率器件采用单管IGBT,IGBT属于MOSFET和双极型晶体管的复合器件,它具有MOSFET容易驱动的特性,再有双极型晶体管电压高、电流大的特性,至极适合运用于大功率开闭电源电道。

  DC-DC变换电道如图2所示。图中每个IGBT旁均并联有阻容吸取回道(RC)行动缓冲器,正在IGBT刹那断开时,缓冲器元件RC将通过供给交畅达道淘汰功率管断开时的集电极电压应力。

  职责道理如下:正在图2中,P1、P4和P2、P3分散组成全桥的两臂,P1-P4的驱动信号分散为S1-S4,这4道驱动信号来自于驱动芯片KA101。当S1和P4信号来时,P1和P4导通,电流原委P1进入变压器原边,再经P4酿成回道。当S2和P3信号来时,P2和P3导通,电流原委P2进入变压器原边,再经P3酿成回道,可是电压的极性与S1驱动的相反。如许,直流电压原委变换电道变换往后,取得的为一高频改观的交换电压,完结了从DC到AC的变换。然后这一交换电压再原委高频变压器变压和整流滤波电道整流滤波即可取得预期的稳固直流电压。

  因为TMS320F2812的PWM波驱动才力有限,而IGBT哀求PWM波的驱动才力较强,因此正在DSP和IGBT之间务必接相应的驱动电道,增长驱动功率,确保IGBT正在最短韶华内开通与闭断。该驱动电道紧要完结2个功效:一是将弱电驾驭回道与大功率强电主回道完毕电气远离:二是通过驱动电道供给IGBT开闭所需的电压和电流。

  本计划采用北京落木源电子身手有限公司出产的光耦远离驱动芯片KA101来对IGBT举办驱动。该器件爱惜功效完好、职责频率较高、用户可调参数众、代价低贱,并能与众种其他类型的驱动器兼容。DSP爆发的PWM信号从驱动芯片KA101的1、2引脚输入,通过驱动芯片内部驾驭变换,最终从17、18引脚输出驱动信号接到IGBT的栅极,驾驭开闭器件的通断。2 、数字PID算法的完毕

  数字PID驾驭是一种采样驾驭,它只可依照采样岁月的谬误值揣测驾驭量。是以,继续域PID驾驭算法不行直接操纵,须要采用离散化门径。数字PID驾驭算法又分为地点式PID驾驭算法和增量式PID驾驭算法。再有极少矫正算法如积分诀别法,遇限弱小积分法,不完整微分法,微分先行法和带死区的PID驾驭算法等。