為移相全橋逆變部分的 Simulink 仿真電路。負(fù)載等效至原邊用等值電阻代替,仿真主要調(diào)節(jié)諧振電容和諧振電感的參數(shù),以滿足所有開關(guān)管的零開通和軟關(guān)斷。依次為開關(guān)管驅(qū)動波形、橋臂上電壓波形和橋臂上電流波形。其中驅(qū)動波形中從低到高分別為開關(guān)管1、2、3、4的驅(qū)動波形(四個驅(qū)動的幅值有差別只為了便于分辨,實際驅(qū)動效果是相同的)。同一橋臂上兩開關(guān)管驅(qū)動有4μS的死區(qū)時間,滯后橋臂相對于超前橋臂的滯后時間為12.5μS。橋臂上是串聯(lián)的3a電阻和100μH電感,如果不存在移相,則橋臂上的電壓應(yīng)該是*有死區(qū)時間是0。由于移相角的存在,電壓占空比進一步減小,減小的程度對應(yīng)是移相角的大小。板之間的磁場將創(chuàng)建一個完整的交流電路沒有任何硬件連接。北京新能源汽車電壓傳感器廠家供應(yīng)
本項目逆變橋臂上有4個開關(guān)管,對應(yīng)需要四個**的驅(qū)動電路??蛇x用的驅(qū)動電路有很多種,以驅(qū)動電路和IGBT的連接方式可以將驅(qū)動電路分為直接驅(qū)動、隔離驅(qū)動和集成化驅(qū)動。在此我們采用集成化驅(qū)動,因為相對于分立元件構(gòu)成的驅(qū)動電路,集成化驅(qū)動電路集成度更高、速度快、抗干擾強、有保護功能模塊,并且也減小了設(shè)計的難度[25]。**終選用集成驅(qū)動電路M57962,如圖4-3和4-4所示為M57962L驅(qū)動電路和驅(qū)動信號放大效果圖。M57962 是 N 溝道大功率 IGBT 驅(qū)動電路,可以驅(qū)動 1200V/400A 大功率 IGBT, 采用快速型光耦合器實現(xiàn)電氣隔離,輸入輸出隔離電壓高達 2500V。北京新能源汽車電壓傳感器廠家供應(yīng)在這兩個板之間保留著一個非導(dǎo)體。
諧振電感參數(shù)確定后即是實物的設(shè)計,同上一小節(jié)中高頻變壓器的設(shè)計類似,諧振電感的設(shè)計也是首先選擇磁芯,然后根據(jù)氣隙的大小計算繞組匝數(shù),根據(jù)流通的電流有效值確定線徑,***核算窗口的面積。如果上述驗證無誤即可進行繞制。為了實現(xiàn)移相全橋變換器的超前橋臂和滯后橋臂上開關(guān)管的軟開關(guān),必須根據(jù)直流變換器的開關(guān)管死區(qū)時間和開關(guān)頻率來確定全橋變換器的超前橋臂和滯后橋臂上的諧振電容。前面已經(jīng)講過,超前橋臂和滯后橋臂上的開關(guān)管的零電壓開通條件是不同的,所以必須分開計算。
基于以上對移相全橋原理上的分析,本章就主電路的前端整流濾波電路、移相全橋逆變環(huán)節(jié)、輸出端整流電路和濾波電路進行參數(shù)設(shè)計。在進行所有參數(shù)計算前,我們對從電網(wǎng)所取的電以及初步整流后的電能參數(shù)進行計算,為后續(xù)計算做準(zhǔn)備。一般可以采用下述經(jīng)驗算法:輸入電網(wǎng)交流電時,若采用單相整流,整流濾波后的直流電壓的脈動值VPP是比較低輸入交流電峰值的20%~25%,這里取值VPP=20%Vin。我們提供給后續(xù)變換電路的電源是從電網(wǎng)中取電,如此就涉及到輸入整流環(huán)節(jié)。整流電路是直接購置整流橋,進行兩相整流。參數(shù)計算即是前端儲能濾波電容的參數(shù)設(shè)計。電壓傳感器和電流傳感器技術(shù)的實現(xiàn)已成為傳統(tǒng)電流電壓測量方法的理想選擇。
整個控制板由五個模塊構(gòu)成:電源模塊、采樣及A/D轉(zhuǎn)換模塊、DSP控制模塊、PWM輸出模塊、驅(qū)動電路模塊。數(shù)字控制電路中任何一個芯片的工作都離不開電源,其中DSP芯片和A/D芯片對電源的要求很高,電源發(fā)生過電壓、欠電壓、功率不夠或電壓波動等都可能導(dǎo)致芯片不能正常工作甚至損壞。對于任何一個PCB板,電源模塊設(shè)計的好壞都直接影響著整個控制板工作的穩(wěn)定。在設(shè)計電源模塊的時候,不僅要為整個控制板提供其所需要的所有幅值的電壓,還要保證每一個幅值的電壓值穩(wěn)定、紋波小,必要時須電氣隔離,并且電源模塊須功率足夠。但其體積大,頻帶較窄,一般只能用于工頻或其它額定頻率測量,并且具有諧振和輸出不能短路等問題。北京新能源汽車電壓傳感器廠家供應(yīng)
從上述兩個關(guān)系,我們可以清楚地說,比較高的電壓將累積在**小的電容器。北京新能源汽車電壓傳感器廠家供應(yīng)
前段整流電路直流輸出端并聯(lián)了大容量儲能電容,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能電容上,電容瞬間相當(dāng)于短路,形成的瞬時沖擊電流可能達到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)動導(dǎo)通,充電電流流過限流電阻,給予電容一定的充電時間,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。北京新能源汽車電壓傳感器廠家供應(yīng)