后級(jí)逆變電路的PWM斬波所采用的兩個(gè)IGBT半橋參數(shù)完全相同，IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有100 ns范圍內(nèi)的延時(shí)。主回路合閘通過(guò)電氣自鎖電路實(shí)現(xiàn)，合閘后對(duì)大電容進(jìn)行快速充電，DSP控制電路通過(guò)采樣以及邏輯判斷后輸出PWM脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)IGBT斬波。
電源的負(fù)載為大面積鋁合金板塊，等效為電阻幾乎為零的一個(gè)模型，故在負(fù)載端串聯(lián)了一個(gè)1 Ω的大功率繞線電阻。為了防止裝置負(fù)載短路，DSP輸出控制信號(hào)必須與反饋經(jīng)過(guò)相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，才能最后輸出PWM驅(qū)動(dòng)IGBT。為能更好地分析主電路電流動(dòng)態(tài)過(guò)程，將晶閘管與大電容等效為一個(gè)恒定電源，電路中LC濾波、PWM斬波、鋁合金負(fù)載可表示為圖3所示簡(jiǎn)易模型。

當(dāng)S導(dǎo)通時(shí)，Ldi／dt=u1-uC，CduC／dt=i-uC／R；當(dāng)S斷開時(shí)，Ldi／dt=u1-uC，CduC／dt=i。根據(jù)狀態(tài)空間中的平均原則，得到狀態(tài)方程：


由上述動(dòng)態(tài)分析得知，系統(tǒng)輸出主要由兩部分決定，一部分是輸入電壓擾動(dòng)U1(s)，一部分是占空比擾動(dòng)K(s)。根據(jù)式(5)可得U1(s)和K(s)信號(hào)的傳遞函數(shù)分別為：

3．2 DSP控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鋁合金時(shí)特種工藝數(shù)字脈沖電源的控制系統(tǒng)中，控制核心為TMS320F2809型DSP芯片，系統(tǒng)的控制方式為恒流或恒壓，采用電流、電壓霍爾傳感器采樣得到電流、電壓反饋信號(hào)，經(jīng)調(diào)理電路后進(jìn)行A／D采樣。采用熱電阻及溫度隔離變送器得到鋁合金溫度信號(hào)，同樣經(jīng)調(diào)理后送入DSP進(jìn)行采樣。反饋信號(hào)與設(shè)置的信號(hào)進(jìn)行PID運(yùn)算，得到相應(yīng)的輸出，經(jīng)過(guò)IGBT驅(qū)動(dòng)電路向主電路發(fā)送PWM信號(hào)。電流、電壓、溫度等反饋信號(hào)都進(jìn)入故障綜合電路，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流等故障時(shí)可進(jìn)行硬件及軟件保護(hù)，切斷主回路，提高電路的實(shí)時(shí)性能。主控電路有良好的人機(jī)界面，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、電流、頻率、占空比、溫度等信號(hào)的修改與顯示，并能每隔一段時(shí)間進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的保存，以備調(diào)用查看。