CPLD應(yīng)用航空1l5V/400Hz高頻鏈逆變電源
3 CPLD)脈沖觸發(fā)系統(tǒng)工作原理
整個系統(tǒng)采用閉環(huán)控制,控制算法上采用重復(fù)控制技術(shù)。通過DSP實現(xiàn)控制算法的調(diào)節(jié),CPLD實現(xiàn)驅(qū)動信號的時序和邏輯控制。
系統(tǒng)整體電路框圖如圖3所示,控制電路包括DSP和CPLD兩部分,輸出電壓反饋給控制電路,控制電路根據(jù)給定輸入,相應(yīng)調(diào)整前端逆變電路和后端周波變換電路的觸發(fā)脈沖。逆變的移相控制電路的實現(xiàn)方法相對簡單,圖4是移相控制電路的實現(xiàn)方法,其中Ve為鋸齒波載波信號,Vml和Vm2為調(diào)制信號。當(dāng)載波信號高于調(diào)制信號時,輸出高電平;當(dāng)載波信號低于調(diào)制信號時,輸出低電平。由于移相控制的開關(guān)頻率固定,且輸出信號占空比為50%,因此將V1-和V2信號的上升沿作為觸發(fā)信號,進行二分頻,則可以獲得開關(guān)管S1和S4的驅(qū)動信號vgs1和vgs4,通過互補關(guān)系可以獲得S2和S3的驅(qū)動信號vgs2和vgs3。本部分的功能通過CPLD來實現(xiàn),由Verliog編程獲得。
在電壓型高頻逆變電路中,周波變換器的換流問題成為研究的難點和關(guān)鍵。原因是如果強行關(guān)斷功率管以實現(xiàn)換流,會在濾波電感中產(chǎn)生反向電動勢。周波變換器電路PDM控制方式觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生是研究的重點。用傳統(tǒng)的方法實現(xiàn)同步較困難,一般采用CPLD進行同步設(shè)計,其中的數(shù)字電路可以確保實現(xiàn)精確的同步控制。其控制邏輯框圖如圖5所示。圖中同步信號由移相控制信號開環(huán)合成,vgs1表示超前橋臂S1開關(guān)的控制信號,延遲a1角,進行異或是為了得到與S1同步的二倍頻信號S1,″,再延遲a2角獲得Vk1,它作為D觸發(fā)器的時鐘信號,將常規(guī)SPWM波轉(zhuǎn)化為軟化PWM波,Vk1二分頻獲得vgs1信號,它決定了雙向開關(guān)切換時刻。
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