基于DSP的恒流充电电源设计方案
稳定,所以在区间2和区间4 采用小比例调节系数KP2 ,以降低电流反馈值偏离给定值的速度。
通过上述理论分析,推出控制量Δu ( k) 的数学表达式为:
式中 ε---积分门限。 e·( k) ---误差的变化量, e·( k) = e ( k) - e ( k - 1)。
图3 控制系统原理方框图
图3 示出控制系统原理方框图。与DSP 的T1PINT 周期同步的电流A/ D 采样,将测得的电流平均值作为反馈值I F参予电流调节器的运算。经过变参数的积分分离PI 计算,调节驱动高频逆变电路中开关管的驱动信号,从而调节充电电流保持恒定。
4 软件设计
图4 示出实现变参数积分分离PI 算法的软件流程图。
图4 PI 调节软件流程图
为了增加整个充电系统的工作安全性,确保程序运行的准确可靠, 还利用DSP 内部的看门狗(WD) 和实时中断(RTI) 模块监视软件和硬件操作,并提供可编程间隔的中断,如果软件进入一个不确定的循环或者CPU 出现暂时性异常时,WD 计数器溢出,以产生一个系统复位,从而避免造成严重的程序运行错误。
5 试验结果及结论
该充电电源的输出电压范围为0~42 V ,两级充电电流均为2~36 A 可调,充电电流精度小于5 %.可对12 V 或24 V 等级的碱性或酸性蓄电池进行恒流循环和补充充电,也可对新蓄电池进行恒流充电。
图5 示出不同充电电压时的充电电流波形。由图可见,在不同充电电流给定下均取得了良好的实际充电电流波形,并且当蓄电池电压变化时,因在线的变参数PI 调节,充电电流保持恒定,因此系统具有良好的动态性能和恒流特性。目前该充电电源己在多艘大型船舶中使用。
图5 充电电流波形( I 为充电电流值, V 为蓄电池两端电压值)
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