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控制板硬件電路是程序運(yùn)行和數(shù)字計(jì)算的平臺(tái)、是控制方案具體實(shí)施的基礎(chǔ)。本控制電路**芯片采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片，圍繞F2812搭建控制電路?？刂瓢逵布O(shè)計(jì)包括：硬件方案設(shè)計(jì)、DSP以及外圍器件選型、原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、硬件的焊接和調(diào)試等。在本控制電路中需要采集兩路電流和電壓信號，然后將采集到的信號進(jìn)行計(jì)算處理控制開關(guān)管的通斷，整個(gè)電路數(shù)據(jù)量不大，DSP內(nèi)部寄存器即可滿足數(shù)據(jù)處理的要求，故而不需要設(shè)計(jì)**RAM、FLASH電路。F2812內(nèi)部自帶有A/D模塊，但由于考慮到其內(nèi)部A/D模塊精度不夠，本電路自行設(shè)計(jì)**A/D模塊。也就是說，一些電壓傳感器可以提供正弦或脈...

A/D模塊無疑是將我們采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成DSP模塊可以識(shí)別和處理的數(shù)字信號，市場上可選用的A/D芯片種類很多。我們選用芯片須得根據(jù)工程實(shí)際。選用 A/D 芯片我們重點(diǎn)關(guān)注如下幾點(diǎn)： 1）精 度（對應(yīng) AD 的分辨率），如果工程中對信號的精度要求很高，則必須選用分辨率很 高的 AD，即位數(shù)較多的 AD，例如 16 位 AD 對應(yīng)的分辨率為0.015 10 3 。前面提及過DSP芯片本身帶有內(nèi)部AD，但由于其為12位AD（對應(yīng)分辨率為0.224103），精度達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)要求；2）輸入信號類型，輸入信號型號指采集到的信號是單端信號還是差分信號，是單極性信號還是雙極性信號；3）AD轉(zhuǎn)換速...

磁體的電源系統(tǒng)已有電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源組成，為了進(jìn)一步減小脈沖平頂磁場的紋波，我們對磁體的電源系統(tǒng)加以改進(jìn)，基于電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源，再輔助以基于移相全橋直流變換器的補(bǔ)償電源，**終得到高精度高穩(wěn)定度的可控脈沖電源。三組電源系統(tǒng)一起向磁體供電。相對于電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源，移相全橋補(bǔ)償電源容量小、開關(guān)工作頻率高，諧波頻率高，系統(tǒng)反應(yīng)快速。磁體的三個(gè)電源系統(tǒng)**工作，分別向磁體供電，所以本課題主要研究移相全橋補(bǔ)償電源部分。電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源作為電源系統(tǒng)的主體部分，他們已為磁體提供了大電流。LCCL濾波器相對于LCL濾波器具有穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。杭州磁調(diào)制電壓傳感器定制微分時(shí)間常數(shù)...

脈沖發(fā)電機(jī)電源是由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和整流器三部分構(gòu)成。發(fā)電機(jī)由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后發(fā)電機(jī)將儲(chǔ)存的旋轉(zhuǎn)勢能轉(zhuǎn)換為電能，通過整流器變換得到直流電壓對磁體供電。整流器可以通過反饋控制給磁體提供的電壓電流，具有較好的可控性，可以實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)波形的初步調(diào)節(jié)和控制。由電容器電源和脈沖發(fā)電機(jī)電源構(gòu)成磁體主要的電源系統(tǒng)，其中帶有反饋控制的脈沖發(fā)電機(jī)電源本身具有一定的可控性，可以將平頂磁場紋波控制在一定精度以內(nèi)，但脈沖發(fā)電機(jī)電源本身是大容量電源，如果想進(jìn)一步降低紋波系數(shù)，直接對脈沖發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制難度很大，所以需要在原有兩套電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再配合使用一個(gè)小容量的補(bǔ)償系統(tǒng)。有兩種主要類型的電壓傳感器: 電容式電壓...

A/D模塊無疑是將我們采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成DSP模塊可以識(shí)別和處理的數(shù)字信號，市場上可選用的A/D芯片種類很多。我們選用芯片須得根據(jù)工程實(shí)際。選用 A/D 芯片我們重點(diǎn)關(guān)注如下幾點(diǎn)： 1）精 度（對應(yīng) AD 的分辨率），如果工程中對信號的精度要求很高，則必須選用分辨率很 高的 AD，即位數(shù)較多的 AD，例如 16 位 AD 對應(yīng)的分辨率為0.015 10 3 。前面提及過DSP芯片本身帶有內(nèi)部AD，但由于其為12位AD（對應(yīng)分辨率為0.224103），精度達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)要求；2）輸入信號類型，輸入信號型號指采集到的信號是單端信號還是差分信號，是單極性信號還是雙極性信號；3）AD轉(zhuǎn)換速...

在產(chǎn)生移相脈波時(shí)，計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)都有一個(gè)固定的時(shí)基，計(jì)時(shí)器以時(shí)基為參考點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，當(dāng)比較寄存器中的值和設(shè)定值相等就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比較中斷。由此機(jī)理，移相角的改變有兩種方法：1）不斷改變時(shí)基；2）不斷更新比較值。DSP比較寄存器處于增減計(jì)數(shù)模式，一般時(shí)基是固定的。由于增減計(jì)數(shù)模式中每一個(gè)周期都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期中斷和下溢中斷，于是我們可以利用這兩個(gè)中斷將設(shè)定值重置來實(shí)現(xiàn)另外一對PWM波的移相。超前橋臂上一對互補(bǔ)PWM波由比較單元1產(chǎn)生，對應(yīng)的比較寄存器為T1CMPR，即為比較寄存器1的設(shè)定值，計(jì)數(shù)寄存器為T1CNT。滯后橋臂上一對互補(bǔ)的PWM波由比較單元2產(chǎn)生，對應(yīng)的比較寄存器為T2CMPR，即為比較寄存...

若設(shè)定比較器周期值為T1PR，當(dāng)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)寄存器T1CNT的值在每個(gè)周期由0增加至T1PR然后再減為0，如此循環(huán)。在每個(gè)周期中當(dāng)出現(xiàn)T1CNT=T1CMPR和T1CNT=T2CMPR時(shí)，則相應(yīng)的PWM波就會(huì)發(fā)生電平轉(zhuǎn)換。每一個(gè)周期中，當(dāng)T1CNT=0時(shí)會(huì)產(chǎn)生下溢中斷，當(dāng)T1CNT=T1PR時(shí)會(huì)產(chǎn)生周期中斷。由此，當(dāng)發(fā)生下溢中斷和周期中斷時(shí)我們分別進(jìn)入中斷重新設(shè)置比較寄存器T1CMPR和T2CMPR的值就可以改變PWM波發(fā)生電平轉(zhuǎn)換的時(shí)間，通過改變T1CMPR和T2CMPR之間的差值大小就可以改變兩對PWM波的相位差，如此便實(shí)現(xiàn)了移相。在試驗(yàn)中我們是固定比較寄存器T1CMPR的值，在...

在實(shí)際的系統(tǒng)中，考慮到變壓器有原邊漏感的存在，實(shí)際選用的諧振電感值比計(jì)算的諧振電感值要小，工程調(diào)試中可以以計(jì)算得到的諧振電感值為基準(zhǔn)，將諧振電感設(shè)計(jì)為可調(diào)電感，根據(jù)電路的實(shí)際情況調(diào)動(dòng)諧振電感值來配合諧振電容完成零開通。本電路的仿真分為兩個(gè)階段，第一階段仿真不納入全橋變換器變壓器的副邊，末端的負(fù)載用一個(gè)等效至原邊的電阻代替。此階段仿真主要是為了實(shí)現(xiàn)超前橋臂和滯后橋臂的所有開關(guān)管的軟開關(guān)，并且通過仿真的手段觀察開關(guān)管實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)與電路中哪些參數(shù)關(guān)系**緊密，以及探討實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的臨界條件。通過觀測各個(gè)開關(guān)管承受電壓、流通電流和驅(qū)動(dòng)信號之間的關(guān)系，加強(qiáng)對移相全橋電路的理解，為后續(xù)的參數(shù)設(shè)置和電路調(diào)試提供...

程序首先對系統(tǒng)初始化，內(nèi)部定時(shí)器開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)到產(chǎn)生定時(shí)器中斷，主程序進(jìn)入AD中斷子程序。AD片選信號置低，子程序?qū)崿F(xiàn)對AD的初始化，初始化的主要任務(wù)是控制AD的輸入通道。AD的轉(zhuǎn)換開始信號由DSP的計(jì)時(shí)器控制，DSP循環(huán)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到設(shè)定值則進(jìn)入計(jì)時(shí)中斷，中斷子程序中給AD一個(gè)低電平脈沖信號，AD開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后AD本身產(chǎn)生一個(gè)低電平信號告知DSP轉(zhuǎn)換完成，DSP接收到低電平信號開始讀取數(shù)據(jù)，讀取完設(shè)定的采樣個(gè)數(shù)后打開DSP總中斷發(fā)送數(shù)據(jù)至內(nèi)部處理器計(jì)算處理。如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)了對輸入電壓電流信號的實(shí)時(shí)采集。這是通過實(shí)現(xiàn)電阻橋的第二種方法實(shí)現(xiàn)的，如下所示。南京內(nèi)阻測試儀電壓傳感器價(jià)...

前段整流電路直流輸出端并聯(lián)了大容量儲(chǔ)能電容，在上電前，電容器初始電壓為零，上電瞬間整流輸出端直流電壓直接加在儲(chǔ)能電容上，電容瞬間相當(dāng)于短路，形成的瞬時(shí)沖擊電流可能達(dá)到100A以上對電網(wǎng)帶來沖擊。為了限制上電瞬間大電流的沖擊，在整流輸出端放置一個(gè)固態(tài)開關(guān)。固態(tài)開關(guān)由晶閘管和限流電阻并聯(lián)，其中晶閘管的通斷受DSP的控制，在上電瞬間，晶閘管未被驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通，充電電流流過限流電阻，給予電容一定的充電時(shí)間，當(dāng)電容兩端電壓上升后開通晶閘管，相當(dāng)于將限流電阻短路，由整流電路直接對儲(chǔ)能電容充電[29]。這樣就限制了上電瞬間充電電流的大小，避免了大電流對電網(wǎng)的沖擊。但其體積大，頻帶較窄，一般只能用于工頻或其它額定頻...

隨著集成化和高頻化的發(fā)展，開關(guān)器件本身的功耗和發(fā)熱問題成為限制集成化和高頻化進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，減小開關(guān)器件自身開關(guān)損耗促使了軟開關(guān)技術(shù)的推進(jìn)。傳統(tǒng)的諧振式、多諧振技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)部分開關(guān)器件的ZVC或ZCS，但是這類諧振存在器件應(yīng)力高、變頻控制等缺點(diǎn)。脈沖寬度調(diào)制（PWM）效率高、動(dòng)態(tài)性能好、線性度高，但是為了實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)，須在電路中引進(jìn)輔助的器件，這增加了主電路和控制電路的復(fù)雜性。在這樣的背景下，移相全橋技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。相較于其他的全橋電路，移相全橋充分的利用了電路自身的寄生參數(shù)，在合理的控制方案下實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)。相較于傳統(tǒng)諧振軟開關(guān)技術(shù)，移相全橋變換器又具有頻率恒定、開關(guān)管應(yīng)力小、無需...

PID調(diào)節(jié)器是人們在工程實(shí)踐中摸索出來的一種實(shí)用性強(qiáng)并且控制原理簡單的校正裝置。1）比例項(xiàng)P**當(dāng)前信息，調(diào)節(jié)后的輸出與輸入信號呈比例關(guān)系，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即作用減少偏差。比例系數(shù)增大系統(tǒng)靈敏度增加，系統(tǒng)振蕩增強(qiáng)，大于某限定值時(shí)系統(tǒng)會(huì)變的不穩(wěn)定。當(dāng)*有比例控制時(shí)系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差；2）積分I控制輸出與輸入信號的累計(jì)誤差呈正比，積分項(xiàng)可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的無差度，改善系統(tǒng)的靜態(tài)性能。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)TI，其值越大積分作用越弱。積分作用太強(qiáng)也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。3）微分D控制中，控制器的輸出與輸入信號的微分呈正比，反應(yīng)信號的變化趨勢。并能再偏差信號變得太大之前，在系統(tǒng)中引入...

圖3-3所示一次為開關(guān)管1（**超前橋臂）的驅(qū)動(dòng)波形和電壓波形，圖中橫縱坐標(biāo)分別為時(shí)間和電壓值。開通過程：由圖可見當(dāng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)波形由低電平變?yōu)楦叩颓?，開關(guān)管兩端的電壓已經(jīng)為0，故而開關(guān)管的開通是零電壓開通。關(guān)斷過程：由于開關(guān)并聯(lián)有諧振電容，在關(guān)斷開關(guān)管時(shí)，開關(guān)管端電壓不會(huì)突變，而是隨著諧振電容緩慢上升，故而開關(guān)管的關(guān)斷是軟關(guān)斷。圖3-4所示為開關(guān)管4（**滯后橋臂）的驅(qū)動(dòng)波形和電壓波形，圖中橫縱坐標(biāo)分別為時(shí)間和電壓值。同超前橋臂上開關(guān)管一樣，滯后橋臂上開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零開通和軟關(guān)斷。在參數(shù)調(diào)試過程中，滯后橋臂的軟開關(guān)對參數(shù)更加敏感。諧振電容值過大或者諧振電感值過小可能就無法滿足滯后橋臂上開關(guān)管的零開...

輸出濾波電容 C 和輸出電壓中的交流分量關(guān)系很大。由于 C 和負(fù)載并聯(lián)，再加 上容抗的頻率特性， 頻率較高的電流成分主要通過 C，負(fù)載中流過的很少。C 兩端的 電壓Vc 除直流分量Vo 外,還有交流分量，與輸出電壓紋波大小對應(yīng)。為了減小紋波， 加大 C 是有好處的，但過分加大沒有必要。Lf是輸出濾波電感量，fs是開關(guān)頻率，Vpp是輸入直流電壓比較大，脈動(dòng)值，Vo(min)是輸出電壓最小值，Vin(max)是輸入電壓最小值，K是高頻變壓器變比，VL是輸出濾波電感紋波壓降，VD是輸出整流二極管的通態(tài)管壓降。代入各個(gè)參數(shù)值計(jì)算可得cf=9.4UF。然而，比較好只放大由于傳感器電阻變化引起的電壓變化。...

控制電路的軟件設(shè)計(jì)實(shí)則是控制方案的具體實(shí)施，其中包含了很多模塊的程序編寫，比如DSP的各個(gè)單元基本功能的實(shí)現(xiàn)、AD的控制、數(shù)據(jù)的計(jì)算處理等。在此只簡述DSP對AD的控制、DSP輸出PWM波移相產(chǎn)生的方式以及控制系統(tǒng)PID閉環(huán)的實(shí)施方案。對于任何一個(gè)數(shù)字控制電路來說，要實(shí)現(xiàn)對被控對象的實(shí)時(shí)的、帶反饋的控制則必須要實(shí)時(shí)監(jiān)測和采集被控對象的狀態(tài)值。AD模塊是被控對象狀態(tài)值采集的必要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集就必須要實(shí)現(xiàn)對AD的準(zhǔn)確控制。本試驗(yàn)中選用的AD的芯片是MAX125。分為電阻分壓式和電容分壓式，將初級電壓直接轉(zhuǎn)化為測量儀表可用的低壓信號。重慶高精度電壓傳感器代理價(jià)錢第二階段的仿真是在***次仿...

A/D模塊無疑是將我們采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成DSP模塊可以識(shí)別和處理的數(shù)字信號，市場上可選用的A/D芯片種類很多。我們選用芯片須得根據(jù)工程實(shí)際。選用 A/D 芯片我們重點(diǎn)關(guān)注如下幾點(diǎn)： 1）精 度（對應(yīng) AD 的分辨率），如果工程中對信號的精度要求很高，則必須選用分辨率很 高的 AD，即位數(shù)較多的 AD，例如 16 位 AD 對應(yīng)的分辨率為0.015 10 3 。前面提及過DSP芯片本身帶有內(nèi)部AD，但由于其為12位AD（對應(yīng)分辨率為0.224103），精度達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)要求；2）輸入信號類型，輸入信號型號指采集到的信號是單端信號還是差分信號，是單極性信號還是雙極性信號；3）AD轉(zhuǎn)換速...

采用Qt做上位機(jī)軟件的開發(fā)，具有優(yōu)良的跨平臺(tái)特性，支持多種操作系統(tǒng)。Qt提供了豐富的API，良好的圖形界面和開放式編程，用戶完全自定義的測試系統(tǒng)功能模塊?？梢钥吹皆谧詣?dòng)測試領(lǐng)域?qū)Σ捎肗I的LabVIEW虛擬儀器技術(shù)對自動(dòng)測試系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，搭配不同的檢測設(shè)備或不同功能的采集卡，上位機(jī)主要發(fā)揮控制及結(jié)果顯示的功能，其主要工作重點(diǎn)主要放在多設(shè)備融合控制、對設(shè)備接口及軟件的設(shè)計(jì)。設(shè)備的檢測精度主要依賴于硬件自身的精度，并且設(shè)備成本高、維護(hù)困難，更新迭代成本高。分為電阻分壓式和電容分壓式，將初級電壓直接轉(zhuǎn)化為測量儀表可用的低壓信號。北京新能源電壓傳感器出廠價(jià)在實(shí)際的系統(tǒng)中，考慮到變壓器有原邊漏感的存在，...

除了濾波電容的容量要選擇適當(dāng)，我們還需要考慮濾波電容的耐壓值，電容耐壓值不夠會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。為了降低成本，一般電容耐壓值比輸出電壓高一些即可，比如可以選擇1.2倍的裕度。并且考慮到一般的電解電容有等效電阻，因此選用電解電容時(shí)可以選擇實(shí)際值比理論計(jì)算值大的電容，并且可以是多個(gè)并聯(lián)使用。為了減小開關(guān)管的電流，減小輸出端整流橋上的電壓，從而降低損耗，高頻變壓的原副邊變比應(yīng)盡可能大一些。為了滿足輸出電壓值的要求，則需要根據(jù)實(shí)際輸入的電壓值和輸出電壓值要求來考慮。以輸入電壓最小值為基準(zhǔn)來進(jìn)行計(jì)算，變壓器變比：K=。其中vin(min)是輸入電壓最小值，vo是輸出電壓，vd是整流二極管導(dǎo)通壓降，Dsec是副邊...