逆變電源操控電路選用了2片集成脈寬調(diào)制電路芯片SG3524,一片用來發(fā)作PWM波,操控推挽升壓電路;另一片與正弦函數(shù)發(fā)作芯片ICL8 038聯(lián)接來發(fā)作SPWM波,操控全橋逆變電路。集成芯片比分立元器材操控電路具有更簡略、更牢靠的特征和易于調(diào)試的利益。
蓄電池中直流電壓通過推挽電路進行升壓,在直流環(huán)上得到一個契合央求的直流電壓330 V分配(50 Hz/220 V溝通輸出時)。為確保體系牢靠作業(yè),避免主電路對操控電路的煩擾,選用主、控電路徹底阻隔的辦法,即驅(qū)動信號用光耦阻隔,反響信號用變壓器阻隔。逆變電源的SPWM波形發(fā)作電路如下圖所示。
逆變電源的SPWM波形發(fā)作電路
PWM控制(脈沖寬度調(diào)制)的基本原理
控制方式就是對逆變電路開關(guān)器件的通斷進行控制,使輸出端得到一系列幅值相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形,也就是在輸出波形的半個周期中產(chǎn)生多個脈沖,使各脈沖的等值電壓為正弦波形,所獲得的輸出平滑且低次諧波少,按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進行調(diào)制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率。
脈沖寬度調(diào)制的簡介
脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式,其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置,來實現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時間的改變,從而實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變,這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定,是利用微處理器的數(shù)字信號對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù),脈沖寬度調(diào)制是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù),廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。
脈沖寬度調(diào)制的發(fā)展背景
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了多種脈沖寬度調(diào)制技術(shù),其中包括:相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等,而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法,它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形,通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻,改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓,采用適當控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化,可以通過調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達到控制充電電流的目的。
脈沖寬度調(diào)制的特點
PWM的特點是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的,無需進行數(shù)模轉(zhuǎn)換,讓信號保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小,噪聲只有在強到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時,也才能對數(shù)字信號產(chǎn)生影響。
對噪聲抵抗能力的增強是PWM相對于模擬控制的另外一個優(yōu)點,而且這也是在某些時候?qū)WM用于通信的主要原因,從模擬信號轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長通信距離,在接收端,通過適當?shù)腞C或LC網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號還原為模擬形式。
控制方法
等脈寬PWM法
等脈寬PWM法是PWM法中最為簡單的一種,它是把每一脈沖的寬度均相等的脈沖列作為PWM波,通過改變其周期,達到調(diào)頻的效果,改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓,采用適當控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。
隨機PWM
在20世紀70年代開始至20世紀80年代初,由于當時大功率晶體管主要為雙極性達林頓三極管,載波頻率一般不超過5kHz,電機繞組的電磁噪音及諧波造成的振動引起了人們的關(guān)注,為求得改善,隨機PWM方法應(yīng)運而生。
SPWM法
SPWM法是一種比較成熟的,如今使用較廣泛的PWM法,前面提到的采樣控制理論中的一個重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時,其效果基本相同的。
線電壓控制PWM
前面所介紹的各種PWM控制方法用于三相逆變電路時,都是對三相輸出相電壓分別進行控制的,使其輸出接近正弦波,但是,對于像三相異步電動機這樣的三相無中線對稱負載,逆變器輸出不必追求相電壓接近正弦,而可著眼于使線電壓趨于正弦。
電流控制PWM
電流控制PWM的基本思想是把希望輸出的電流波形作為指令信號,把實際的電流波形作為反饋信號,通過兩者瞬時值的比較來決定各開關(guān)器件的通斷,使實際輸出隨指令信號的改變而改變。