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基于87C196MH的车载逆变电源设计

时间:08-14 来源:互联网 点击:

进而控制IPM内部IGBT的开通和关断。光耦主要用来实现主电路和控制电路之间的信号连接,满足主电路和控制电路之间的电气隔离。本设计中选用HP公司的光耦HCPL-4503,该芯片有效地起到信号隔离和电压放大作用,完成驱动IPM的目的。


4 实验研究

为了验证本系统控制策略的正确性,对本文所研制的车载逆变器进行了实验测试。车载逆变器带阻性负载,实验样机输入DC电压90 V~120 V;输出AC电压230 V,50 Hz;开关频率3 kHz;最小输出功率为880 W。

在测试实际波形的时候,用数字示波器测量L4981A的PWM输出端,同时使用1:100的高压差分探头,测量直流输出波形,在空载时对DC/DC的驱动信号波形进行采集如图5所示。输入110 V,PWM频率27.66 kHz,占空比为8.45%,直流升压输出电压为405 V。

图6所示为IPM上下桥臂驱动信号的死区时间。由于单片机发出的SPWM信号经光耦后将反向,因此单片机输出的两路互补SPWM信号同是高电平时为死区时间。由图可见,死区时间为15 ?滋s,能够有效地防止上下桥臂直通。

图7所示为输出电压波形,实验中使用了1:1 000的高压差分探头。由图可见实际输出电压为49.60 Hz,有效值为230 V。当输入电压在90 V~120 V间波动及负载阻抗变化时,逆变器的输出电压都能够有效地稳定在230 V/50 Hz交流电压,且谐波含量较小。

本文设计了符合地铁列车应急需求的车载逆变电源,采用IPM模块有效减小了系统体积。使用单片机波形发生单元输出6路SPWM作为IPM的驱动信号,提高了系统的性能,并通过硬件和软件实时检测电压和电流,保证逆变器安全工作。经试验验证,该系统控制方案简单、高效、可靠,具有良好的应用价值。

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