[DCDC]自动升降压?请教大侠们一个问题,我这边输入在DC21-29V变化,要求输出恒定在28V,请教各位,如何实现自动升降压,电流要求有2种,3A和10A,请有经验的朋友介绍下有合适的芯片吗?或者还需要别的方式来
摘要:详细论述了SVPWM(空间矢量调制)的基本原理,给出了一种基于DSP实现的三相PWM整流器控制系统的设计方案,并且应用了TMS320F-2812电感器生产厂家,给出了一台原理样机的设计方法,同时进塑封电感行了实验验证。
关键词:PWM整流器;电压空间矢量;数字信号处理器
O 引言
PWM整流器与传统的不控整流或相控整流相比,具有功率因数高,输入电流正弦波形好,可实现能量的双向传输等优点,是一种真正的“绿色电源”,一直成为研究的重点。在对PWM整流器的研究过程中,学者先后提出了多种控制方案,其中SVPWM(空间矢量调制)以其具有直流电压利用率高、可以快速动态响应等优点而备受研究者们的关注。
本文在分析了电压空间矢量控制原理的基础上,提出了一种便于数字实现的控制算法。该算法采用输入电压空间矢量定向,直接计算空间电压矢量的位置和作用时间,同时利用数字信号处理器(DSP)来实现三相PWM整流器空间矢量的全数字控制。本文介绍了其系统组成及控制原理,最后给出了实验波形。
1 空间矢量脉宽调制原理
图l是三相电压型整流器(VSR)的主电路拓扑结构,该结构与三相逆变器拓扑结构非常相似,因而可以把3个电感L和电网输入整体看作是一个交流电机模型,并把类似于三相交流电机的空间矢量控制方法用到三相VSR的控制中来。
设电网的三相电压分别为:
那么,根据定义的开关函数,其空间矢量共有8种工作状态:(000)、(001)、(010)、(011)、(100)、 (101)、 (110)、 (111),即V0~V7。电压空间矢量的分布位置大电流电感如图2所示。事实上,空间矢量PWM控制就是通过分配电压空问矢量(尤其是零矢量)的作用时间,以最终形成等幅不等宽的PWM脉冲波,从而实现追踪磁通的圆形轨迹。
现以图2中的V*矢量所处的位置为例,产生PWM输出的一个简便方式就是利用扇区I的相邻矢量V4和V6,使其各自工作部分时间,从而使平均输出满足参考矢量的要求。
2 SVPWM的实现
实现三相电压型整流器的SVPWM调制时,一般应先计算电压空间矢量V*:再判断V所在的扇区;然后根据扇区分配矢量与作用时间来生成
三相PWM信号。
计算合成电压矢量V*可根据前面的分析来进行。而对于扇区的确定,则应计算电压合成空间矢量的区间号N,为此,可定义一种新的二相到三相的变换,其中uα、uβ为空间矢量V*在α、β轴上的坐标值。其变换如下:
若:A>0,则X=l,否则X=O;
B>0,则Y=1,否则Y=0:
C>0,则Z=1,否则Z=0;
设N=X+2Y+4Z,那么:
若N=3,则V*位于图2中的I扇区:
N=1,则V*位于图2中的II扇区:
N=5,则V*位于图2中的III扇区:
N=4,则V*位于图2中的IV扇区:
N=6,则V*位于图2中的V扇区:
N=2,则V*位于图2中的VI扇区。
3 各矢量作用时间的计算
根据参考电压,可直接计算空间矢量在各扇区的工作时间。若以图2所示的位置为例,则参考电压V*可由其所在扇区的两个相邻矢量V4和V6合成。模压电感即:
式中,t4、t6分别为矢量V4、V6的作用时间;T0为采样周期的一半,即Ts/2;V*cosθ为参考电压在α轴的分量;V*sinθ为参考电压在β轴的分量。
化简上式得:
根据等式两端虚部与虚部相等,实部与实部相等的原则,可以得出t4与t6的值:
依据同样的方法,便可以求得其他电感生产扇区内的矢量安排时间,为便于观察运用,在此定义三个量T1、T2、T3: