第二阶段的仿真是在***次仿真的基础上,加入了高频变压器以及负载部分。第二阶段仿真时针对整个电路的仿真,主要目的是对控制方案给以理论研究。闭环反馈控制中采用典型的PID控制模式,仿真过程通过对PID参数的调试加深对控制方案的理解,以便在后续主电路调试过程中能更有目的性的调试参数。主要针对输出滤波电路的参数、PID闭环参数的设置以及移相控制电路的设计进行研究。仿真电路中输出电压设定值为60V,采样值和设定值作差,偏差量经过PID环节反馈至移相控制电路。移相电路基于DQ触发器,同一桥臂上PWM驱动脉波设置了死区时间,两个DQ触发器输出四路PWM波分别驱动桥臂上四个开关管。电压传感器的输入是电压本身,输出可以是模拟电压信号、开关、可听信号、模拟电流电平。成都循环测试电压传感器
A/D模块无疑是将我们采集到的模拟信号转换成DSP模块可以识别和处理的数字信号,市场上可选用的A/D芯片种类很多。我们选用芯片须得根据工程实际。选用 A/D 芯片我们重点关注如下几点: 1)精 度(对应 AD 的分辨率),如果工程中对信号的精度要求很高,则必须选用分辨率很 高的 AD,即位数较多的 AD,例如 16 位 AD 对应的分辨率为0.015 10 3 。前面提及过DSP芯片本身带有内部AD,但由于其为12位AD(对应分辨率为0.224103),精度达不到本实验要求;2)输入信号类型,输入信号型号指采集到的信号是单端信号还是差分信号,是单极性信号还是双极性信号;3)AD转换速率。选用AD时须考虑转换速率和采集信号之间的关系,如果转换速率不匹配则无法完成该带宽域内的信号转换。AD的转换速率也直接影响到整个系统的动态性能。;4)输入信号的量程。每个AD芯片都有自身输入信号的量程,只有在量程内的输入信号才能完成转换。选用好AD后必须通过前端信号采集电路将输入信号调节至AD转换量程内。本项目中选用的AD型号为MAX125,该AD是14位AD,输入量程为5V~5V,单端双极性极性输入。成都循环测试电压传感器在这两个板之间保留着一个非导体。
驱动电路是连接逆变桥开关管和控制电路的桥梁,控制板输出的驱动信号是功率很小的PWM波,不足以驱动开关管使之正常的开通关断。并且在工程中,为了保证开关管(IGBT)迅速关断,需要在关断器件给开关管提供负的驱动电压,而这些都需要驱动电路来满足。除此外,驱动电路还负责控制电路和主电路的隔离,即弱电模块和强电部分的电气隔离[26]。驱动电路也是整个补偿电源设计的关键,驱动电路设计的好坏会影响到整个电路工作的安全以及开关管的开关速度。具体对驱动的电路有如下要求:1)提供适当的正反向电压,是IGBT能够可靠的开通关断;2)驱动电路工作频率要能够满足工程需要。3)驱动电路的功率足够,保证IGBT工作在过载工况下不会出现饱和而损坏。4)有较强的电气隔离和抗干扰能力。
在科学实验中, 产生强磁场的磁体实际是一个大电感线圈,由大容量的电源系 统瞬时放电, 通过给磁体提供瞬间的大电流,在磁体中产生响应的强磁场。实验中磁体可以等效为电阻Rm和大电感Lm串联,产生的磁场强度和通过电感的电流时呈线性关系的,要想得到高稳定度的脉冲平顶磁场,我们相应的给磁体提供脉冲平顶的大电流。然而上述只是建立在理想的物理模型上得到的理想结果。在工程实践中, 提供 给磁体的大电流实际是给磁体提供一个脉冲式高稳定度的直流电压。并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进行补偿。
为了加强装置的安全性,大都采用具有变压器隔离的隔离型方案。从功率角度考虑,当选用的功率开关管的额定电压和额定电流相同时,装置的总功率通常和开关管的个数呈正比例关系,故全桥变换器的功率是半桥变换器的2倍,适用于中大功率的场合。基于以上考虑,本方案中补偿装置选用带有变压器隔离的全桥型直流变换器。借助于效率高、动态性能好、线性度高等优点,PWM(脉宽调制)技术在全桥变换器领域得到了广发的关注和应用,已经成为了主流的控制技术。传统的PWM直流变换器开关管工作在硬开关状态。在硬开关的缺陷是很明显的具体表现在:1)开关管的开关损耗随着频率的提高而增加;2)开关管硬关断时电流的突变会产生加在开关管两端的尖峰电压,容易造成开关管被击穿;3)开关管硬开通时其自身结电容放电会产生冲击电流造成开关管的发热。电压传感器是一种用于计算和监测对象中电压量的传感器。成都循环测试电压传感器
有两种主要类型的电压传感器: 电容式电压传感器和电阻式电压传感器。成都循环测试电压传感器
谐振电感是为谐振电容提供足够的充放电能量,实现滞后桥臂的零电压开通。谐振电感的参数选择对整个电路的软开关都很重要。为了满足能量的要求是希望谐振电感值越大越好,并且大电感可以有效抑制电流的急剧变化,防止振荡,消除尖刺峰值。但是电感值过大会导致更大的占空比丢失,降低了整个装置的效率,并且电感过大,对应阻抗值很大,会导致系统反应慢[19]。相反的,如果电感值偏小,则可能不能为谐振电容提供足够的能量,无法满足软开关,并且桥臂上的上涌和下冲的尖峰电流的影响会变得明显,可能引起正负周期工作状态不对称,增大了开关损耗,使功率开关管温升明显容易引起开关管炸毁。成都循环测试电压传感器