重要硬件: 基于dsPIC30F系列MCU
控制板電源:反激式開關(guān)電源,輸出4組獨立電源.
驅(qū)動形式:采用250功率驅(qū)動光藕,+15V,-3.3V負(fù)電壓
可驅(qū)動IGBT,MOSFET
輸出方式:單級性,H橋工頻變壓器輸出.
反饋方式:交流采樣反饋.
軟件設(shè)計: 采用SVPWM,單相空間矢量調(diào)制,優(yōu)化開關(guān)控制時序.
控制思想: 內(nèi)模重復(fù)控制原理+電壓定時滯環(huán)+PI控制技術(shù).
設(shè)計結(jié)果: 基本無頻率誤差,空載和滿載電壓相差不超過2%,空載和滿載順間轉(zhuǎn)換電壓相差不超過2%,并能在2個周期內(nèi)定.
數(shù)字電源的設(shè)計與制作
全部回復(fù)(69)
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@zack
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220613027.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220613395.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220613409.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
以上是帶阻性負(fù)載的波形.下圖是電壓滯環(huán)的控制波形.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220613592.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

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同時也做了一個試驗,在50HZ的基波上疊加150HZ的3次諧波,
諧波幅值為基波的10%.下圖為輸出波形,表明滯環(huán)跟蹤良好.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220614104.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220614117.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
諧波幅值為基波的10%.下圖為輸出波形,表明滯環(huán)跟蹤良好.


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目前存在一些問題,希望得到有關(guān)朋友的支持.
經(jīng)過系統(tǒng)的初步測試,電壓重復(fù)控制原理對于電壓波形的失真有較好的補償作用.
并且靜態(tài)跟隨精度高,動態(tài)響應(yīng)快,不失為是一個比較理想的數(shù)字電源平臺.
當(dāng)然主芯片可降為30F2020,保持30MIP的運算速度,但價格可以做到20元以下.
對于中高檔的應(yīng)用場合比較樂觀.
硬件上的問題:
本16位數(shù)字電源平臺直流母線電源,采用60V直流供電. 但是做一個可變頻的、高性能大功率電源,前級需要高功率因素的PFC電路.并且,要得到60V的直流電壓,需要采用3525全橋軟開關(guān)變換來得到.
這個是目前遇到的一些困難.希望同行指點一下意見!!
經(jīng)過系統(tǒng)的初步測試,電壓重復(fù)控制原理對于電壓波形的失真有較好的補償作用.
并且靜態(tài)跟隨精度高,動態(tài)響應(yīng)快,不失為是一個比較理想的數(shù)字電源平臺.
當(dāng)然主芯片可降為30F2020,保持30MIP的運算速度,但價格可以做到20元以下.
對于中高檔的應(yīng)用場合比較樂觀.
硬件上的問題:
本16位數(shù)字電源平臺直流母線電源,采用60V直流供電. 但是做一個可變頻的、高性能大功率電源,前級需要高功率因素的PFC電路.并且,要得到60V的直流電壓,需要采用3525全橋軟開關(guān)變換來得到.
這個是目前遇到的一些困難.希望同行指點一下意見!!
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@zack
同時也做了一個試驗,在50HZ的基波上疊加150HZ的3次諧波,諧波幅值為基波的10%.下圖為輸出波形,表明滯環(huán)跟蹤良好.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220614104.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/69/408501220614117.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">

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@xzszrs
好就沒見你來了,一上來就是精品,軟硬件都是頂級的配置!強!只是本人認(rèn)為,應(yīng)該還能做出更好的性能,如空載和滿載電壓相差不超過2%,個人認(rèn)為這個指標(biāo)對于這個軟硬件都是頂級的配置,控制策略也很先進來說應(yīng)該還可以提高的,理論上來講,光是PI控制就能補償系統(tǒng)的靜差,在電源上即負(fù)載特性.2%是不是標(biāo)的比較保守,想知道樣機能達到多少?還有請教下重復(fù)控制相比與實時控制波形能保持更完美是不是犧牲了穩(wěn)壓和瞬太響應(yīng).當(dāng)然空載和滿載電壓相差不超過2%這已經(jīng)是很好的指標(biāo)了,足以勝任任何用電場合和負(fù)載,只是出于討論和研究才提出這些,并不是吹毛求疵.
鐘先生久違了,一切都好嗎?很久沒有來這里了,呵呵,你已經(jīng)是總工程師了,先恭喜你哦.
討論一下,你提出的問題吧.
1,現(xiàn)在還稱不上樣機,我只是做了一個100瓦的模擬實驗,把精力基本都放在控制算法的研究上.加退負(fù)載的時候示波器基本看不到波動.2%的動態(tài)響應(yīng)是最大值,是通過MATLAB仿真得到的.
2,重復(fù)控制原VS時實比較.在數(shù)字控制系統(tǒng)中,從輸出環(huán)節(jié)、整形濾波反饋環(huán)節(jié)到AD采樣環(huán)節(jié),都是存在一定量的延時.也就是說,當(dāng)前的輸出量,不可能立刻反饋到我的AD結(jié)果,不能實現(xiàn)真正的時實比較,這樣來說對于純硬件電路也是有一定量的滯厚的.重復(fù)控制源于控制理論中的內(nèi)模原理.
討論一下,你提出的問題吧.
1,現(xiàn)在還稱不上樣機,我只是做了一個100瓦的模擬實驗,把精力基本都放在控制算法的研究上.加退負(fù)載的時候示波器基本看不到波動.2%的動態(tài)響應(yīng)是最大值,是通過MATLAB仿真得到的.
2,重復(fù)控制原VS時實比較.在數(shù)字控制系統(tǒng)中,從輸出環(huán)節(jié)、整形濾波反饋環(huán)節(jié)到AD采樣環(huán)節(jié),都是存在一定量的延時.也就是說,當(dāng)前的輸出量,不可能立刻反饋到我的AD結(jié)果,不能實現(xiàn)真正的時實比較,這樣來說對于純硬件電路也是有一定量的滯厚的.重復(fù)控制源于控制理論中的內(nèi)模原理.
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@zack
鐘先生久違了,一切都好嗎?很久沒有來這里了,呵呵,你已經(jīng)是總工程師了,先恭喜你哦.討論一下,你提出的問題吧.1,現(xiàn)在還稱不上樣機,我只是做了一個100瓦的模擬實驗,把精力基本都放在控制算法的研究上.加退負(fù)載的時候示波器基本看不到波動.2%的動態(tài)響應(yīng)是最大值,是通過MATLAB仿真得到的.2,重復(fù)控制原VS時實比較.在數(shù)字控制系統(tǒng)中,從輸出環(huán)節(jié)、整形濾波反饋環(huán)節(jié)到AD采樣環(huán)節(jié),都是存在一定量的延時.也就是說,當(dāng)前的輸出量,不可能立刻反饋到我的AD結(jié)果,不能實現(xiàn)真正的時實比較,這樣來說對于純硬件電路也是有一定量的滯厚的.重復(fù)控制源于控制理論中的內(nèi)模原理.
重復(fù)控制用于逆變器的波形校正時,它的基本思想是假設(shè)前一個基波周期中出現(xiàn)的
波形畸變將會在下一個基波周期的同一時間重復(fù)出現(xiàn),在此假設(shè)條件下,控制器
根據(jù)每個開關(guān)周期給定信號與反饋信號的誤差來確定所需的校正信號,然后在下
一個基波周期的同一時間將此信號疊加到原控制信號上,以消除以后各基波周期
中將出現(xiàn)的重復(fù)畸變.因此,重復(fù)控制只對產(chǎn)生波形畸變的周期性擾動有抑
制作用,但對非周期性擾動卻不能抑制.然而實際中,產(chǎn)生逆變器波形畸變的擾動
大部分都是周期性的,死區(qū)與負(fù)載所產(chǎn)生的擾動就是周期性擾動,因此重復(fù)控制
技術(shù)可以同時對死區(qū)與負(fù)載引起的波形畸變有較好的校正作用.現(xiàn)在還沒有帶大
量的感性負(fù)載做試驗,把重心轉(zhuǎn)移到解決目前困繞我的前級問題.
波形畸變將會在下一個基波周期的同一時間重復(fù)出現(xiàn),在此假設(shè)條件下,控制器
根據(jù)每個開關(guān)周期給定信號與反饋信號的誤差來確定所需的校正信號,然后在下
一個基波周期的同一時間將此信號疊加到原控制信號上,以消除以后各基波周期
中將出現(xiàn)的重復(fù)畸變.因此,重復(fù)控制只對產(chǎn)生波形畸變的周期性擾動有抑
制作用,但對非周期性擾動卻不能抑制.然而實際中,產(chǎn)生逆變器波形畸變的擾動
大部分都是周期性的,死區(qū)與負(fù)載所產(chǎn)生的擾動就是周期性擾動,因此重復(fù)控制
技術(shù)可以同時對死區(qū)與負(fù)載引起的波形畸變有較好的校正作用.現(xiàn)在還沒有帶大
量的感性負(fù)載做試驗,把重心轉(zhuǎn)移到解決目前困繞我的前級問題.
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@zack
目前存在一些問題,希望得到有關(guān)朋友的支持.經(jīng)過系統(tǒng)的初步測試,電壓重復(fù)控制原理對于電壓波形的失真有較好的補償作用.并且靜態(tài)跟隨精度高,動態(tài)響應(yīng)快,不失為是一個比較理想的數(shù)字電源平臺.當(dāng)然主芯片可降為30F2020,保持30MIP的運算速度,但價格可以做到20元以下.對于中高檔的應(yīng)用場合比較樂觀.硬件上的問題:本16位數(shù)字電源平臺直流母線電源,采用60V直流供電.但是做一個可變頻的、高性能大功率電源,前級需要高功率因素的PFC電路.并且,要得到60V的直流電壓,需要采用3525全橋軟開關(guān)變換來得到.這個是目前遇到的一些困難.希望同行指點一下意見!!
3525做成全橋軟開關(guān)比較困難,可慮專用的全橋移相軟開關(guān)控制芯片如UC3875/3895/3879.
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好就沒見你來了,一上來就是精品,軟硬件都是頂級的配置!強!只是本人認(rèn)為,應(yīng)該還能做出更好的性能,如空載和滿載電壓相差不超過2%,個人認(rèn)為這個指標(biāo)對于這個軟硬件都是頂級的配置,控制策略也很先進來說應(yīng)該還可以提高的,理論上來講,光是PI控制就能補償系統(tǒng)的靜差,在電源上即負(fù)載特性.2%是不是標(biāo)的比較保守,想知道樣機能達到多少?還有請教下重復(fù)控制相比與實時控制波形能保持更完美是不是犧牲了穩(wěn)壓和瞬太響應(yīng).當(dāng)然空載和滿載電壓相差不超過2%這已經(jīng)是很好的指標(biāo)了,足以勝任任何用電場合和負(fù)載,只是出于討論和研究才提出這些,并不是吹毛求疵.
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@我愛思思
我們公司也應(yīng)用過單片機控制的逆變電源,但是感覺速度跟不上.主要是反饋控制跟不上來.不過你用DSP速度應(yīng)該提高了不少,但成本也可能高了.我想這種數(shù)字電源如果用在固定頻率逆變中,應(yīng)該競爭優(yōu)勢不大.但是如果在變頻電源中,應(yīng)該是很好的方案.
目前,單片機或者是DSP用來設(shè)計各種逆變電源的關(guān)鍵并不在于硬件設(shè)計,在UPS
設(shè)計上有很多成熟的電路可以參考.核心在于控制算法的編程與實現(xiàn).泛泛地說,就是在編寫DSP逆變程序的時候要對整個逆變器的輸出級和采樣反饋有個數(shù)學(xué)模
型的認(rèn)識,再結(jié)合控制理論來實現(xiàn)最優(yōu)化的控制方案.相比硬件設(shè)計來說純數(shù)字
控制方案有:算法可以時實調(diào)整、可實現(xiàn)對電壓電流的跟蹤反饋進行補償?shù)鹊?..
逆變技術(shù)可應(yīng)用延伸出很多種應(yīng)用,本人有很多欠缺,也在一直努力研究.
歡迎大家PK.
設(shè)計上有很多成熟的電路可以參考.核心在于控制算法的編程與實現(xiàn).泛泛地說,就是在編寫DSP逆變程序的時候要對整個逆變器的輸出級和采樣反饋有個數(shù)學(xué)模
型的認(rèn)識,再結(jié)合控制理論來實現(xiàn)最優(yōu)化的控制方案.相比硬件設(shè)計來說純數(shù)字
控制方案有:算法可以時實調(diào)整、可實現(xiàn)對電壓電流的跟蹤反饋進行補償?shù)鹊?..
逆變技術(shù)可應(yīng)用延伸出很多種應(yīng)用,本人有很多欠缺,也在一直努力研究.
歡迎大家PK.
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@zack
目前存在一些問題,希望得到有關(guān)朋友的支持.經(jīng)過系統(tǒng)的初步測試,電壓重復(fù)控制原理對于電壓波形的失真有較好的補償作用.并且靜態(tài)跟隨精度高,動態(tài)響應(yīng)快,不失為是一個比較理想的數(shù)字電源平臺.當(dāng)然主芯片可降為30F2020,保持30MIP的運算速度,但價格可以做到20元以下.對于中高檔的應(yīng)用場合比較樂觀.硬件上的問題:本16位數(shù)字電源平臺直流母線電源,采用60V直流供電.但是做一個可變頻的、高性能大功率電源,前級需要高功率因素的PFC電路.并且,要得到60V的直流電壓,需要采用3525全橋軟開關(guān)變換來得到.這個是目前遇到的一些困難.希望同行指點一下意見!!
你的數(shù)字電源平臺是用220v交流電供電的嗎?如果是的話大功率pfc的造價比你的后級還要貴.看得出你對開關(guān)電源了解不是很深
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@zack
目前,單片機或者是DSP用來設(shè)計各種逆變電源的關(guān)鍵并不在于硬件設(shè)計,在UPS設(shè)計上有很多成熟的電路可以參考.核心在于控制算法的編程與實現(xiàn).泛泛地說,就是在編寫DSP逆變程序的時候要對整個逆變器的輸出級和采樣反饋有個數(shù)學(xué)模型的認(rèn)識,再結(jié)合控制理論來實現(xiàn)最優(yōu)化的控制方案.相比硬件設(shè)計來說純數(shù)字控制方案有:算法可以時實調(diào)整、可實現(xiàn)對電壓電流的跟蹤反饋進行補償?shù)鹊?..逆變技術(shù)可應(yīng)用延伸出很多種應(yīng)用,本人有很多欠缺,也在一直努力研究.歡迎大家PK.
人才啊,技術(shù)牛人,現(xiàn)在在哪里高就啊?收學(xué)徒不?
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@zack
與本題目無關(guān)的,或者是與其相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域無關(guān)的言論我將不再回復(fù).同時也是為了精簡話題內(nèi)容.其他事宜,我們可以QQ聊.
“hbzjcjw ”是專搞電魚機的,不是一個級別的,不用理他.
我是電子科大的,工作5年了,主研:IT智能、工控計算機PC104
架構(gòu)和ARM架構(gòu)、變頻調(diào)速等.與電源有關(guān)的就只有變頻電源和調(diào)速
方面了.有關(guān)變頻電源方面我們可以交流交流,軟件方面的
算法也可以交流交流.怎么樣?
我是電子科大的,工作5年了,主研:IT智能、工控計算機PC104
架構(gòu)和ARM架構(gòu)、變頻調(diào)速等.與電源有關(guān)的就只有變頻電源和調(diào)速
方面了.有關(guān)變頻電源方面我們可以交流交流,軟件方面的
算法也可以交流交流.怎么樣?
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@zack
目前存在一些問題,希望得到有關(guān)朋友的支持.經(jīng)過系統(tǒng)的初步測試,電壓重復(fù)控制原理對于電壓波形的失真有較好的補償作用.并且靜態(tài)跟隨精度高,動態(tài)響應(yīng)快,不失為是一個比較理想的數(shù)字電源平臺.當(dāng)然主芯片可降為30F2020,保持30MIP的運算速度,但價格可以做到20元以下.對于中高檔的應(yīng)用場合比較樂觀.硬件上的問題:本16位數(shù)字電源平臺直流母線電源,采用60V直流供電.但是做一個可變頻的、高性能大功率電源,前級需要高功率因素的PFC電路.并且,要得到60V的直流電壓,需要采用3525全橋軟開關(guān)變換來得到.這個是目前遇到的一些困難.希望同行指點一下意見!!
你要做一個變頻電源為何要采用60V,如果是PFC升到400V再直接采用一個橋逆變輸出,不就可以了嗎?
我很想學(xué)采用30F1010來做數(shù)字電源,但在價格上好像以TMS320F28015一樣,所以想采用TMS320F28015來做,你所說的30F2020能20元搞定嗎?
我之前看過資料30F1010可以實現(xiàn)交錯式PFC電路控制,采用這種PFC控制可以輕松做到2KW以上,但不知還會不會有多余的PWM口來做輸出橋控制.
我采用ATmaga48做過12V輸入220V輸出的逆變器,單片實現(xiàn)DC-DC-AC控制,輸出最然采用8位PWM, 但經(jīng)過軟優(yōu)化可實現(xiàn)精度達12位半,采用10位AD對DC電壓采樣,SPWM算法用了13位然后將計算結(jié)果按特定計算分配到8位PWM輸出.
也許我們有一點共同研究方向,希望一起學(xué)習(xí)共進.
我很想學(xué)采用30F1010來做數(shù)字電源,但在價格上好像以TMS320F28015一樣,所以想采用TMS320F28015來做,你所說的30F2020能20元搞定嗎?
我之前看過資料30F1010可以實現(xiàn)交錯式PFC電路控制,采用這種PFC控制可以輕松做到2KW以上,但不知還會不會有多余的PWM口來做輸出橋控制.
我采用ATmaga48做過12V輸入220V輸出的逆變器,單片實現(xiàn)DC-DC-AC控制,輸出最然采用8位PWM, 但經(jīng)過軟優(yōu)化可實現(xiàn)精度達12位半,采用10位AD對DC電壓采樣,SPWM算法用了13位然后將計算結(jié)果按特定計算分配到8位PWM輸出.
也許我們有一點共同研究方向,希望一起學(xué)習(xí)共進.
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@abing
你要做一個變頻電源為何要采用60V,如果是PFC升到400V再直接采用一個橋逆變輸出,不就可以了嗎?我很想學(xué)采用30F1010來做數(shù)字電源,但在價格上好像以TMS320F28015一樣,所以想采用TMS320F28015來做,你所說的30F2020能20元搞定嗎?我之前看過資料30F1010可以實現(xiàn)交錯式PFC電路控制,采用這種PFC控制可以輕松做到2KW以上,但不知還會不會有多余的PWM口來做輸出橋控制.我采用ATmaga48做過12V輸入220V輸出的逆變器,單片實現(xiàn)DC-DC-AC控制,輸出最然采用8位PWM,但經(jīng)過軟優(yōu)化可實現(xiàn)精度達12位半,采用10位AD對DC電壓采樣,SPWM算法用了13位然后將計算結(jié)果按特定計算分配到8位PWM輸出.也許我們有一點共同研究方向,希望一起學(xué)習(xí)共進.
你好.最近比較忙,沒有回復(fù)話題,抱歉.
1,PFC到400V可以. 為什么用60V,因為我順便想做個充電電源.
2,30F2020在價格20+,看量定吧. TI 的確是個好東西,開發(fā)也很方便,28015看來
價格不菲.
3,采用直流采樣逆變做不到本文的控制效果,關(guān)鍵是在波形的實時調(diào)整性能上.
當(dāng)然,作為一般化的逆變電源,直流采樣可以在一定范圍內(nèi)滿足要求.
再,AVR做電源尤其要注意PCB設(shè)計的干擾問題,抗干擾沒有PIC強.并且破解非常
容易,費用低廉.
1,PFC到400V可以. 為什么用60V,因為我順便想做個充電電源.
2,30F2020在價格20+,看量定吧. TI 的確是個好東西,開發(fā)也很方便,28015看來
價格不菲.
3,采用直流采樣逆變做不到本文的控制效果,關(guān)鍵是在波形的實時調(diào)整性能上.
當(dāng)然,作為一般化的逆變電源,直流采樣可以在一定范圍內(nèi)滿足要求.
再,AVR做電源尤其要注意PCB設(shè)計的干擾問題,抗干擾沒有PIC強.并且破解非常
容易,費用低廉.
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