基于DSP+CPLD的三相航空逆变电源设计.pdf

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1、圈髓—固豳lAcademic·Papers基于DSP+CPLD的三相航空逆变电源设计ADigitalControlSchemeBasedonDSP+CPLDforrThree-phaseInverterDesign朱江雷1林辉王小双(1西北工业大学，西安710072；2西安通信学院，西安710106)摘要：介绍了基于DSP+CPLD的115V／400HZ三相逆变电源的设计原理和设计方法，采用移相谐振控制技术和周波变流型高频环节逆变技术，使整机开关最大程度地实现了软开关，并可靠解决了高频脉冲变压器漏感储能引起的电压

2、尖峰问题。实验结果表明，该逆变电源设计合理、可靠性高，并在小型化、提高功率密度和可靠性方面取得了很好的效果。关键词：移相谐振控制周波变流高频环节软开关逆变电源doi：10．3969／j．issn．1007—080X．2009．05．015Abstract：Adesignmethodofthree—phaseinverteraerialpowerofl15V／400HzbasedonDSP+CPLDisproposed，byincludingthephase-shift—controlledtechnologyan

3、dthehigh—frequency(HF)linkinvertingtechnology，whichmakesthecircuitrealizesoftswitchingtotheutmostextentandsolvetheproblemofpeakvoltagecausedbythestoringenergyofleakageinductanceofHFtransformerreliably．Theresultsofexperimentverifytheaforementionedcontrolmethod

4、sareright，morereliable，andbringthesystemwithsmallvolumeandweight，highreliabilityandpowerdensity．Keywords：phase—shiftresonantcycloeonverterHFlinksoftswitchinginverterpower0引言(CPLD)．可以将一个较大规模的高性能数字系统集成于单片航空配电系统所用l15V／4o0Hz电源一般是由直流或工器件之中，从而大大减小数字设备的体积、质量和功耗。并显著频

5、交流电逆变所得，主要供军用飞机、雷达等设备使用。本文立提高系统的可靠性，特别适用于实现高速、复杂的组合逻辑。与足于航空、航天领域的应用．旨在解决目前地面供电应用中的由专用芯片构成的传统逆变器的控制电路相比．该电路具有集诸多问题，特别是飞机等航空设备在生产、检修、地面试验等过成度高、控制思想易于实现、电路简单、抗干扰能力强、可靠性程中的地面供电问题．通过采用高频环节逆变、周波变流等技高的特点术，解决现有地面供电设备的体积、质量等问题，设计出具有高1逆变器总体系统构成效率、小体积、高功率密度以及高可靠性的地面航空供电

6、三相本文采用移相全桥高频环节周波变换型逆变器的逆变方交流电源案为“AC(220V／50Hz市电)一DC(直流)一HFAC(双极性三态传统的高频链逆变器由数字电路或专用芯片构成．存在设高频交流脉冲电压)一LFAC(115V／400Hz正弦波)”。高频环节计复杂、抗干扰能力差等缺点。为了解决该问题．本文在使用谐振逆变器由以下几个部分构成：输入整流及滤波器、移相谐DSP胙为中心控制器件的基础上．还采用了复杂可编程逻辑器振变换电路、高频变压器、周波变换器(SPWM逆变电路)、输出件CPLD来实现控制电路的设计利用复杂可编

7、程逻辑器件滤波电路。辅助电路包括辅助电源、DSP控制电路、保护电路。作者简介：朱江雷硕士研究生。研究方向为电力系统和控制理论与控制工程。林辉博士生导师。研究方向为电力电子和控制理论与控制工程。王小双硕士研究生。研究方向为电力电子和控制理论与控制工程。78机电一体化{200jAcademic·PapersI高频环节谐振逆变器的系统结构图见图1。和s4一个相位．称Sl和S2组成的桥臂为超前桥臂．S3和S4组成的桥臂则为滞后桥臂通过改变功率开关控制策略，使其中一个功率开关先关断．一次绕组的另一端仍与交流地相接这使得一次

8、绕组空载端与谐振电容配合．并产生可控的dvIdt漏电感和功率开关的输出电容构成了这个谐振网络由于在各开关管的关断瞬间．一次绕组的两端都有一个单端流过的负载电流．所以每个开关管都实现了ZVS关断S1、S2、S3、S4的开关信号见图3。经过功率放大和电压抬图1系统总体结构图升．驱动相应各开关管的通断．产生图示的AB两端的三态高高频脉冲周波变换型交流环节逆变器拓扑族包括推挽全频