鋁合金特種工藝專用脈沖電源的研制
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
3．3 采樣、驅(qū)動及保護(hù)電路
要實(shí)現(xiàn)恒流和恒壓控制，電流、電壓等反饋信號采樣電路顯得尤為關(guān)鍵。TMS320F2809具有12位AD采樣位數(shù)，最小采樣時間為40 ns。對于系統(tǒng)要求1～1 000 Hz脈沖電流，則足以實(shí)現(xiàn)對脈沖電流的閉環(huán)控制。由于負(fù)載脈沖電流斷續(xù)，采樣電流信號時必須對電流上升沿進(jìn)行捕捉，所以需要通過比較電路得到電流上升沿。上升沿信號送入DSP加強(qiáng)型eCAP捕捉中斷口，進(jìn)入中斷后可開啟A／D采樣，同時可檢測電流波形的脈寬和周期，以及電流下降沿。
驅(qū)動電路選用集成驅(qū)動厚膜芯片M57962L，該芯片的正向開通電壓為15 V，反向關(guān)斷電壓為-10 V，能快速、可靠開通和關(guān)斷IGBT。橋式電路采用4片M57962L，且供電電源獨(dú)立，提高了系統(tǒng)抗干擾性。同時，M57962L具有自檢、過載、短路保護(hù)功能，檢測到集電極電壓升高，自動切斷IGBT門極驅(qū)動信號。IGBT出現(xiàn)故障時會送出故障信號，該信號和脈沖驅(qū)動信號經(jīng)過與非門進(jìn)行邏輯運(yùn)算，也構(gòu)成了系統(tǒng)的硬件封鎖PWM，同時該信號送入DSP外部中斷TZ口，實(shí)現(xiàn)軟件封鎖PWM。
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
將所設(shè)計的脈沖電源用于鋁合金特種工藝實(shí)驗(yàn)，電源輸入380 V／50Hz工頻交流電，電源輸出脈沖波頻率為200Hz。圖4示出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/175718.htm
圖4a為H型逆變器上下橋臂IGBT的門極脈沖驅(qū)動波形，可見開通和關(guān)斷電壓分別為15 V和-9 V，保證了IGBT可靠開通和關(guān)斷。
圖4b為H橋電路輸出電流波形。IGBT采用RCD吸收電路，能有效吸收IGBT開通和關(guān)斷時產(chǎn)生的尖峰，使輸出波形近似方波。由于負(fù)載寄生參數(shù)略微變化，使電流輸出有一些波動，總體而言，設(shè)計滿足了鋁合金特種工藝實(shí)驗(yàn)要求的設(shè)計指標(biāo)。
5 結(jié)論
以TMS320F2809為控制核心的鋁合金特種工藝專用數(shù)字脈沖電源系統(tǒng)，利用全橋逆變拓?fù)潆娐?，?shí)現(xiàn)了脈沖信號輸出、反饋信號的采樣、相關(guān)參數(shù)的顯示及存儲等功能，驗(yàn)證了電源系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性。電源系統(tǒng)通過測試，滿足了實(shí)驗(yàn)所要求的條件，并應(yīng)用在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中。
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