能馈式电子模拟功率负载的研制

摘要

该文从方案分析入手,详细讨论了整个系统的难点、重点,并给出相对较优的解决方案.系统由直直变换器和逆变器两部分构成,直直变换选择全桥隔离变换器,逆变部分则利用脉冲整流器来实现,主电路开关元件选择IGBT.为便于工业集中控制,基于TI公司的数字信号处理器芯片TMS320F240设计了控制电路,通过软硬件的配合,实现了整个电子负载模块单元.试验结果表明,该方案较好地实现了电子负载的功能,负载模块交流侧电流近似正弦,功率因数近似为-1.0.

目录

摘要

Abstract

第一章概述

第二章系统分析

§2.1 负载模拟原理

2.1.1试验系统原理

2.1.2等值电路和数学模型

§2.2 工业控制机集中控制系统

§2.3 负载模块实现方案

§2.4 逆变部分分析

§2.5 逆变部分控制研究

第三章直直变换器

§3.1 全桥变换器工作原理

3.1.1基本工作原理

3.1.2电流模式控制原理

§3.2 主电路结构及参数选择

3.2.1主电路原理图

3.2.2开关器件的选择

3.2.3高频变压器的设计

3.2.4输出滤波电感的选择

3.2.5输出整流电路设计

§3.3 控制部分实现

§3.4 并联实现方式

第四章逆变部分设计

§4.1 主电路结构及参数选择

4.1.1主开关管的选择

4.1.2交流侧滤波电感的选择

4.1.3直流侧滤波电容的选择

§4.2 控制电路实现

4.2.1 TMS320F240简介

4.2.2控制电路原理框图

§4.3 驱动及保护电路设计

4.3.1驱动电路的设计

4.3.2缓冲吸收电路的设计

4.3.3保护电路的设计

§4.4 滞环电流控制的DSP实现

4.4.1控制方法硬件实现

4.4.2 DSP软件流程图

4.4.3控制延时分析

第五章负载模块系统实现

§5.1 系统控制原理

5.1.1双闭环控制分析

5.1.2高压直流电压计算

§5.2 软件控制流程

§5.3 电磁兼容设计

第六章实验波形及分析

§6.1 直直变换实验波形

§6.2 逆变部分实验波形

§6.3 负载模块特性波形

结论

致谢

参考文献