在電路的控制環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了硬件控制電路并編寫了相應(yīng)的控制程序。硬件電路基于DSP控制芯片，主要由電源模塊、采樣及A/D轉(zhuǎn)換模塊、DSP控制模塊、PWM輸出模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊構(gòu)成。在程序方面，本文著重對(duì)移相脈波產(chǎn)生的方式、PID反饋控制的策略進(jìn)行了研究，同時(shí)也完成了信號(hào)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、保護(hù)控制等模塊的程序編寫和調(diào)試。然后按照補(bǔ)償電源的參數(shù)要 求，選擇了基于 TMS320F2812（DSP）的移相全橋變換電路作為補(bǔ)償電源的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)。討 論了長(zhǎng)脈沖高穩(wěn)定磁場(chǎng)的研究意義、發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)今的難點(diǎn)，基于存在的問題提出 了對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)電源系統(tǒng)的優(yōu)化， 提出了補(bǔ)償電源的方案。**種是**簡(jiǎn)單的方法，即向由傳感器和參考電阻組成的電阻分壓器電路提供電壓。南京化成分容電壓傳感器廠家現(xiàn)貨

本項(xiàng)目逆變橋臂上有4個(gè)開關(guān)管，對(duì)應(yīng)需要四個(gè)**的驅(qū)動(dòng)電路。可選用的驅(qū)動(dòng)電路有很多種，以驅(qū)動(dòng)電路和IGBT的連接方式可以將驅(qū)動(dòng)電路分為直接驅(qū)動(dòng)、隔離驅(qū)動(dòng)和集成化驅(qū)動(dòng)。在此我們采用集成化驅(qū)動(dòng)，因?yàn)橄鄬?duì)于分立元件構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路，集成化驅(qū)動(dòng)電路集成度更高、速度快、抗干擾強(qiáng)、有保護(hù)功能模塊，并且也減小了設(shè)計(jì)的難度[25]。**終選用集成驅(qū)動(dòng)電路M57962，如圖4-3和4-4所示為M57962L驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大效果圖。M57962 是 N 溝道大功率 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路，可以驅(qū)動(dòng) 1200V/400A 大功率 IGBT， 采用快速型光耦合器實(shí)現(xiàn)電氣隔離，輸入輸出隔離電壓高達(dá) 2500V。寧波電壓傳感器也就是說，一些電壓傳感器可以提供正弦或脈沖列作為輸出。

PWM波可以由DSP芯片內(nèi)部的事件管理器EVA或EVB產(chǎn)生，在DSP內(nèi)部，事件管理器EVA和EVB是完全相同的兩個(gè)模塊。它們都有3個(gè)比較單元，每一個(gè)比較單元都可以產(chǎn)生一對(duì)互補(bǔ)的PWM波，一共可以提供6路PWM波。在此選用其中的4路來驅(qū)動(dòng)逆變橋上的開關(guān)管。4路PWM波中選用一路作為基準(zhǔn)，將比較寄存器設(shè)置為增減模式，在下溢中斷和周期中斷的時(shí)候分別重置比較寄存器的值，并且所重置的這兩個(gè)數(shù)值之和為比較寄存器的周期值。設(shè)置好PWM波輸出的其他必須配置就可以產(chǎn)生一對(duì)互補(bǔ)的PWM波作為超前橋臂上的驅(qū)動(dòng)。下面主要問題是如何產(chǎn)生另一對(duì)具有相位差的互補(bǔ)的PWM波。基于對(duì)DSP的研究，在此采用全比較單元的直接移相脈沖生產(chǎn)方法。

圖3-3所示一次為開關(guān)管1（**超前橋臂）的驅(qū)動(dòng)波形和電壓波形，圖中橫縱坐標(biāo)分別為時(shí)間和電壓值。開通過程：由圖可見當(dāng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)波形由低電平變?yōu)楦叩颓埃_關(guān)管兩端的電壓已經(jīng)為0，故而開關(guān)管的開通是零電壓開通。關(guān)斷過程：由于開關(guān)并聯(lián)有諧振電容，在關(guān)斷開關(guān)管時(shí)，開關(guān)管端電壓不會(huì)突變，而是隨著諧振電容緩慢上升，故而開關(guān)管的關(guān)斷是軟關(guān)斷。圖3-4所示為開關(guān)管4（**滯后橋臂）的驅(qū)動(dòng)波形和電壓波形，圖中橫縱坐標(biāo)分別為時(shí)間和電壓值。同超前橋臂上開關(guān)管一樣，滯后橋臂上開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零開通和軟關(guān)斷。在參數(shù)調(diào)試過程中，滯后橋臂的軟開關(guān)對(duì)參數(shù)更加敏感。諧振電容值過大或者諧振電感值過小可能就無法滿足滯后橋臂上開關(guān)管的零開通。電壓傳感器可以確定交流電壓或直流電壓電平。

DSP控制模塊式整個(gè)系統(tǒng)的**大腦，程序的運(yùn)行和數(shù)據(jù)的計(jì)算都是在DSP內(nèi)部進(jìn)行的，同時(shí)DSP負(fù)責(zé)部分**芯片的管理，如AD的工作直接受DSP的控制。TMS320F2812作為眾多DSP芯片中的一種，是TI公司的一款用于控制和數(shù)字計(jì)算的可編程芯片，在其內(nèi)部集成了事件管理器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、SCI通信接口、SPI外設(shè)接口、通信模塊、看門狗電路、通用數(shù)字I/O口等多種功能模塊，研究DSP本身就可以是一門**的學(xué)科。類似于單片機(jī)，DSP的工作功能是基于**小系統(tǒng)的擴(kuò)展，在使用DSP時(shí)并非一定用到上述所有模塊。在設(shè)計(jì)好DSP的**小系統(tǒng)（包括電源供電、晶振、復(fù)位電路、JTAG下載口電路等）后，根據(jù)各個(gè)模塊和引腳的具體功能分配片內(nèi)資源和連接**芯片。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖堑玫椒€(wěn)恒高精度電流源，實(shí)驗(yàn)預(yù)期的也 是有電壓和電流兩個(gè)閉環(huán)。杭州霍爾電壓傳感器現(xiàn)貨

在這里，我們將高阻抗的傳感元件插入到一個(gè)串聯(lián)的電容耦合電路中。南京化成分容電壓傳感器廠家現(xiàn)貨

對(duì)于前端儲(chǔ)能電容還需要考慮的參數(shù)是其耐壓值，直流母線上電壓峰值為373v，留一定裕量，可以選擇耐壓值為500v的電解電容作為儲(chǔ)能電容。在電力電子變換和控制電路中，都是以各種電力半導(dǎo)體器件為基礎(chǔ)的。我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，也有很多可供選擇的電力半導(dǎo)體器件，BJT、MOSFET、GTO、GTR、IGBT等。但是每種元件都有其自身特點(diǎn)以及**適合應(yīng)用場(chǎng)合。例如MOSFET開關(guān)頻率高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，但其電流容量相對(duì)小，耐壓能力低，適用于低功率、高頻的場(chǎng)合[13][14]。門級(jí)可關(guān)斷晶閘管具有自關(guān)斷能力、電流容量大、耐壓能力好，適用于大功率逆變場(chǎng)合。IGBT的性能相對(duì)來說是介于兩者之間，有較高的工作頻率（20K以上），有較大的電流容量和較好的耐壓能力。在本實(shí)驗(yàn)中，裝置的功率在10kW以下，頻率在20K以下可以滿足要求，故而綜合考慮選用全控、壓控型器件IGBT作為開關(guān)管。南京化成分容電壓傳感器廠家現(xiàn)貨