ABB SPDSI13
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SPDSI13
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SPDSI13
电路中***变换器的开关器件需要采用IGBT开关管进行控制,如果采用单独的IGBT开关管再加上续流二极管,势必会使得变换器的体积增大,即加大了设计的复杂性又增加成本。而采用IPM智能模块就可以很方便的节约成本和减少体积。此设计选用的是三菱公司型号为75CLA060的IPM智能模块,它内部具有低功耗、软开关、高性能及拥有过热保护的高可靠性IGBT。内置有过电流保护、短路保护、控制电压欠压保护、过热保护及外部输出警报端口。用这样的模块作为***变换器的功率器件,大大简化了硬件电路的设计,缩小了电源体积,简化了接线,缩短了开发周期,更主要的是,它提高了系统的安全性和可靠性,而且可以减小由分立元件实现所带来的电平波形不对称的问题。
3.2 DSP控制部分
控制电路作为该变换器的大脑部分,其功能为完成脉宽调制波(PWM波)的生成。该系统所选用的DSP芯片为TMS320LF2407,此芯片具有低成本、低功耗、高性能的处理能力。每片LF2407具有两个事件管理器(EVA, EVB),并且每个事件管理器都具有2个通用定时器,8个16位PWM通道,可以方便地产生三相PWM波,对功率开关器件进行PWM控制[2]。DSP的主要功能是由反馈回来的电压和电流***终生成控制***变换电路的PWM波,在软件设计上完成此功部分,其任务是根据***电路中的实时情况采样电流,电压,完成A/D转换,由数学模型计算出的参考电压,与采集到的电压进行比较,当参考电压大于采集到的电压时,那么调节PWM占空比使电流增大,则参考电压减小,采集电压增大,***终使参考电压与采集电压接近相等,此时PWM占空比不变;当参考电压小于采集到的电压时,与之相反。由差值产生不同占空比的PWM信号以及动态调整占空比的值以改变PWM的波形来控制***电路中的开关器件的通断,目的使差值接近零,使其按照光伏电池I-U的特性输出。
3.3 驱动电路
驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口,作用是将输出信号隔离放大,并驱动功率晶体管。DSP控制电路产生的PWM信号先通过驱动电路,然后控制IGBT开关管的通断状态。为了电磁兼容性考虑,驱动电路的输入和输出是相互隔离的。控制信号先通过线性光耦HCPL-0466然后控制IGBT开关管的通断状态。当故障发生时,IGBT模块的故障检测信号Fo先通过TLP181光耦然后再送到DSP,可以将外部控制或保持PWM信号的芯片***,关断所有的PWM信号输入,即可保护IGBT。HCPL-0466是专门用于IPM或IGBT/MOSFET的隔离和驱动的线性光耦。