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来自 公司简介 2020-01-24 18:18 的文章
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小功率智能化中频逆变电源的研制

  在武器装备电气系统中,400Hz中频逆变电源是其广泛使用的电源之一。在对其综合电气系统中的各电气设备进行性能测试与故障诊断时,需要400Hz中频逆变电源为其提供真实的模拟工作环境,以完成信号的采集与处理,从而判断出系统的工作状态,对所发生的故障进行精确定位。现有的400Hz中频逆变电源因其体积较大,不能满足测试设备小型化的要求,因此,我们研制了一种小功率智能化中频逆变电源,将其放在测试设备内部,减小了测试设备的体积,提高了测试设备的可靠性。

  整流滤波电路是将220V、50Hz交流电通过全桥整流与电容滤波后得到311V直流电供给逆变电路中的IPM模块,为其提供直流母线电压。猎人模块术整流桥选用KBL608全桥整流模块,电容滤波器选用2只450V、470 F的电解电容并联。

  逆变电路选用三菱公司的PS21964智能功率模块。该模块具有以下特点:1)逆变桥采用第5代平面型IGBT和CSTBT功率芯片,损耗更低;2)采用自举电路结构,可单电源驱动;3)内置专用HVIC,可直接由DSP驱动;4)输入接口电路采用高电平驱动,增强了模块自保护能力;5)具有短路和控制电源欠压保护,6)体积小,只有38×24×3.5mm。

  由于电源设计输出为单相交流电,而PS21964模块内部为三相逆变桥,故在电源设计时,选用其中两相(U、V)。PS21964模块既可单电源驱动,又可多电源驱动,设计时采用多电源驱动方式。在电路中,R18为电流检测电阻,实现短路保护;R12、C5为滤波电路;由于PS21964模块的故障输出端为漏极开路型,因此增加了R13上拉电阻。

  中频变压器采用R型400Hz铁芯,铜制漆包线。由于系统中的载波频率为12kHz,因此中频滤波器的截止频率选为2kHz,借助中频变压器的漏感,根据计算公式计算可得滤波电容值为20F,故选用耐压值为600V的CBB电容。

  电压反馈电路是将输出电压调理后反馈给DSP的A/D转换端以实现电压平均值闭环反馈控制。

  由于输出电压为115V、400Hz交流电,猎人模块术首先利用变压器将输出电压将变为0~5V的电压信号,经全桥整流、电阻分压后反馈到DSP的ADCIN 01脚。如图3所示。

  TMS 3 2 O L F 2 4 O 7 A D S P控制电路主要由TMS320LF2407A芯片子系统和供电电路组成。TMS320LF2407A芯片子系统主要包括时钟、复位、外部存储、JTAG仿真接口等电路,其设计时可参考产品手册推荐电路进行选择。系统设计时,采用EVA事件管理器模块的PWM1~PWM4输出4路PWM波信号。

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关键词: 猎人模块术