HL402B的優(yōu)點是①自身具有降柵壓和軟關(guān)斷的雙重保護功能,其降柵壓延遲時間,軟關(guān)斷斜率均可通過外接電容器進行整定;②能適應(yīng)不同飽和壓降的IGBT驅(qū)動和保護,在軟關(guān)斷和降柵壓的同時能輸出報警信號;③其內(nèi)部有帶靜電屏蔽的光電藕合器,可用來實現(xiàn)與輸入部分的隔離,顯著提高了其抗共模干擾的能力;④可對信號進行脈沖功率放大,因逆變電路使用了6只IGBT,故需6只HL402B來驅(qū)動。 5.系統(tǒng)軟件設(shè)計
由于系統(tǒng)采用了SA8282 SPWM產(chǎn)生器,編程工作量大大減少,系統(tǒng)程序如圖5所示,包括初始化程序、顯示程序、按鍵監(jiān)控程序、單周期工作測試、調(diào)壓U、調(diào)頻F、連續(xù)工作控制等模塊。在初始化程序中,單片機對SA8282選送控制字,用于確定頻率、死區(qū)時間、輸出電壓控制等。電壓、頻率的調(diào)整是把A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù),經(jīng)單片機處理后,根據(jù)設(shè)定值和實際值的差通過PI運算控制SA8282輸出的電壓和頻率。顯示程序?qū)㈦妷、電流、頻率的數(shù)值通過LED分別顯示出來。其中連續(xù)工作控制程序模塊包括數(shù)據(jù)采集、PI電壓控制運算、頻率控制等子程序。電壓、頻率給定和實際電壓值通過A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集、運算處理后,控制SA8282的輸出電壓SPWM脈寬和頻率,從而控制逆變器輸出電壓和輸出頻率。

逆變電源系統(tǒng)的主電路及H橋保護通過電流和電壓互感器對逆變器輸出進行監(jiān)測,HL402B對IGBT的過流過壓進行監(jiān)測,一旦主電路及H橋發(fā)生異常,關(guān)機信號直接通過SA8282的SETTRIP端關(guān)閉PWM輸出,單片機軟件保護程序采集硬件電路送來的保護信號,發(fā)出關(guān)機命令,同時顯示報警信號。軟件保護程序也可從根據(jù)測試數(shù)據(jù)進行判斷過流過壓并進行保護控制。在控制程序中設(shè)置了Watchdog Timer防止單片機死機。特別是對單片機控制電路的供電電源采用高品質(zhì)進線濾波器,可以有效地去除電源干擾。PCB板走線的合理趨向和分布,減少有害的耦合。對IGBT的柵極驅(qū)動電路采取Kelvin接地,保護H橋。

實驗表明,利用單片計算機與SA8282三相脈寬調(diào)制波發(fā)生器的組合,大大簡化了控制電路,減小了器件數(shù)量,縮小了體積,降低了成本,提高了載波頻率,使輸出波形為純正弦。由測試結(jié)果可見,電壓穩(wěn)定度小于1﹪,頻率穩(wěn)定度為0.05﹪,總諧波含量為1﹪。其實驗波形如圖6所示。若超負(fù)載達到200﹪時,短路保護立即關(guān)閉電源,實施緊急保護,從而滿足了性能指標(biāo)的要求,采用厚膜驅(qū)動電路,具有自保護功能,采用硬件和軟件雙重保護使系統(tǒng)主電路和IGBT逆變器的工作更加可靠?刂破鞑捎瞄]環(huán)控制,提高了系統(tǒng)的輸出精度。
如果將逆變器作為變頻電源,用于交流電機的變頻調(diào)速系統(tǒng)時,則只需改變對SA8282初始化控制字的設(shè)定,就能方便地改變輸出交流電的頻率和工作電壓,省去了大量的編程工作,還能做到實時控制。由于波形為純正弦波,減少諧波影響,提高工作效率[1]。
參考文獻
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