數(shù)字電源是一種用指令直接控制大功率器件進行功率變換

1、.   數(shù)字電源是一種用指令直接控制大功率器件進行功率變換的電源,其顯著特征在于功率器件的開或關(guān)的動作放在一條指令下面,本機自身可以調(diào)用該指令,也可以通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用該指令控制機器運行;   這樣的機器是“完全匯編”的,非常利于用軟件開發(fā)及用軟件優(yōu)化; .   非常關(guān)鍵的一點在于,數(shù)字電路在每一個 導(dǎo)通開始到結(jié)束都采取很多可能的動作 .  開通后對電流逐點掃描 .  根據(jù)電流的行為做出復(fù)雜的算法與模式的智能控制 .  甚至可以查表來選取最佳控制參數(shù),這一點象是在控制發(fā)動機 數(shù)字電

2、源的控制使能: 1.自診斷 2.外部通訊 3.實現(xiàn)本機功能的操作系統(tǒng) 4.實現(xiàn)變換器控制,包括(功率器件的驅(qū)動控制、動態(tài)死區(qū)控制、頻率跟蹤控制、ZVS電容分組運行控制、有源感亢/容亢輔助邊沿諧振控制、離散運行控制等) 1. 自診斷的實現(xiàn) 電壓型自診斷 靜態(tài)時 P1、P2均為低電平,說明 IGBT Q1、Q2 阻斷正常 短脈沖開啟 Q1 對應(yīng)的 P1 變?yōu)楦唠娖?說明 IGBT Q1 導(dǎo)通正常 Q1 測試完畢 短脈沖開啟 Q2 對應(yīng)的 P2 變?yōu)楦唠娖?說明 IGBT Q2 導(dǎo)通正常 Q2 測試完畢 2. 實現(xiàn)動態(tài)死區(qū)控制 獲取 ZVS 特征時值 :   1.在 Q1 關(guān)斷時

3、刻軟件開始計時   2.在 Q2 上出現(xiàn)“零電壓"信號時結(jié)束   3.特征時值 得到 3. 頻率追蹤模式(臨界追蹤,滯后鑒相) 假設(shè)關(guān)斷 Q1 時電路呈感性時,P3 是高電平 那么每次關(guān)斷 Q1 后都來查詢 P3 的狀態(tài) 是高電平就將導(dǎo)通周期拉寬 是低電平就把導(dǎo)通周期縮入 這樣很快就逼近到了諧振點并鎖相追蹤 4. 頻率追蹤模式(臨界追蹤,超前鑒相) 開通后始終追蹤正向電流信號 當(dāng)正向電流結(jié)束時立即換相 5. 有源容性邊沿處理回路 (只畫出半邊,另半邊自行分析) 此工作模式很復(fù)雜,我也說不清楚,大家還是看看資料吧 1899531195456721

4、.pdf 6. 有源感性輔助零電壓開通回路(只畫出半邊,另半邊自行分析) 基本上是利用一個正激電路來彌補感亢能量的不足,驅(qū)動相當(dāng)復(fù)雜; 7. 變頻器 PWM 軟開關(guān)“輔助諧振轉(zhuǎn)換極結(jié)構(gòu)” 我認(rèn)為應(yīng)該是有源感性輔助換相回路,主要工作在邊沿過程上; 資料: 大功率諧振過渡軟開關(guān)技術(shù)變頻器研究 1899531195456607.rar 8. 本機操作系統(tǒng)的實現(xiàn)、通訊的實現(xiàn)、以及恒壓、恒流、焊接程式等的實現(xiàn) 可以在基本控制器的基礎(chǔ)上添設(shè)上機 可以添設(shè)串口通信轉(zhuǎn)換接口 可以添設(shè)顯示器及鍵盤驅(qū)動口 這些都是連篇廢話,各位肯定比我精明. 9. 并聯(lián)運行,串聯(lián)諧振電路的均流策略 驅(qū)動信號獨立,輸出利用諧振電感

5、均流,當(dāng)感亢較大且電感一至性高時均流誤差可達到 5% 之內(nèi); 10. “三電平”離散控制方案 基于 ZCS 的離散調(diào)功控制方案,首先要頻率追蹤到弱感性,否則容易引入容性硬恢復(fù) 交替開啟 Q1-Q3 、Q2-Q4 同步側(cè)向激勵,輸出全壓 V1 插入一個 Q1 或 Q3 單管開啟的 ,自由震蕩,輸出零壓 V2 插入一個休止的 ,阻尼震蕩,輸出抑制電壓 V3 (如果是半橋就只能是“兩電平”:激勵V1、阻尼V3) 11.  電流型諧振斬波器實施方案 12.  電壓型諧振斬波器實施方案 13.   ZVS 品質(zhì)追蹤、品質(zhì)管理 

6、0; 很多因素會破壞良好的 ZVS 換相過程,使 IGBT 陷入比硬開關(guān)還要艱難的處境中,比如工作中串聯(lián)回路突然斷開就非常危險,甚至當(dāng)串聯(lián)回路不完整時啟動逆變器都是非常危險的,IGBT 工作在沉重的容性硬開啟下,慘痛而艱難,很容易引發(fā)鎖定現(xiàn)象而炸管;電源電壓的抖動和負(fù)載的抖動也會突然破壞良好的 ZVS 換相;這也說明了“軟開關(guān)”的致命弱點,降低了損耗但是不見得提高了可靠性,因此必須創(chuàng)建 ZVS 品質(zhì)管理、品質(zhì)追蹤; 1.ZVS 品質(zhì)管理  靜態(tài)電路完整性診斷 單次較長脈沖開啟 Q1 ,關(guān)斷 Q1 后開始計時 A 捕獲TS零電壓信號超前、過速說明 ZVS 電容已脫離電路(損壞

7、) B 捕獲TS零電壓信號滯后、超時說明諧振回路斷開,無感性回路 2.ZVS 品質(zhì)追蹤  工作中監(jiān)控 ZVS 的過渡情況 給出一個變量,并限定最大值 在正常換相時每次關(guān)斷 Q1 時 捕獲捕獲TS零點壓信號正常 變量+1 捕獲捕獲TS零點壓信號超時 變量-1 變量歸零時說明 ZVS 過程已經(jīng)被破壞,必須進入“打嗝”模式重新軟啟動 破壞的原因可能是電源、負(fù)載的抖動以及諧振回路突然斷開等; 14.   兩種基本的結(jié)構(gòu)取舍 (ZVS    ZCS ) 良好的 ZVS 設(shè)計和良好的 ZCS 設(shè)計有一種本質(zhì)的矛盾性,二者可選擇

8、其一深入發(fā)展; ZVS 用于動態(tài)死區(qū)下的感亢降壓     優(yōu)點是調(diào)頻實現(xiàn)功率調(diào)整性能好、無諧振電容高應(yīng)力、     缺點是初級電流波形不好鋸齒波、初級有無功電流分量、 ZCS 用于頻率追蹤下的串聯(lián)諧振     優(yōu)點是初級電流波形好、無功電流分量小、IGBT 的導(dǎo)通損耗小     缺點是采用調(diào)頻調(diào)功不太理想、離散調(diào)功不連續(xù)、諧振電容應(yīng)力高、 不易同時實現(xiàn)大范圍的動態(tài)死區(qū)與大范圍的頻率追蹤 15. ZCS_ZVS 控制模式  &#

9、160; A 臨界追蹤(固定死區(qū)) .  頻率追蹤是一種“臨界追蹤”,始終調(diào)整臨界追蹤點 .  在固定死區(qū)下,換相輔助較大的 ZVS 電容時,仍然可以追蹤到弱感性 .  當(dāng)換相時的感亢能量較大時就能確保 ZVS 品質(zhì)    B 交替追蹤(動態(tài)死區(qū)) .  調(diào)功產(chǎn)生很大的調(diào)頻范圍,當(dāng)換相時的諧振回路電流很小時必須給出較大死區(qū) .  死區(qū)追蹤與頻率追蹤交替,較大的死區(qū)追蹤范圍可以適應(yīng)寬的負(fù)載范圍 .  必須做 ZVS 品質(zhì)管理,防止 ZVS 品質(zhì)跌落 

10、0;  C 實現(xiàn)的意義在于 .  實施調(diào)頻可以連續(xù)調(diào)功 .  純粹的弱感性 ZCS 一旦調(diào)頻將產(chǎn)生硬關(guān)斷強感性換相 .  強感性關(guān)斷迫切需要一個大的 ZVS 電容來緩沖 .  基于大的 ZVS 電容的過渡必須追蹤死區(qū) 16. 關(guān)于“打嗝模式”的主要作用 .   過流、ZVS失敗、欠壓等很多問題都要進入“打嗝模式”來緩解故障 .   IGBT 息弧 .   變壓器飽和抑制 .   諧振衰減 17. 推挽變換器的軟開關(guān)方案 .   在次級輸出回路