浙江學(xué)校程控變頻電源定制

程控變頻電源是各種電子設(shè)備中必不可缺少的一種可以變頻設(shè)備，是各種用電設(shè)備所需要的各種電壓和頻率的源泉，有了程控變頻電源才能使國(guó)外及國(guó)內(nèi)設(shè)備正常供電，才能談的上用電設(shè)備正常工作。

程控變頻電源是利用現(xiàn)代化電子電力技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，它一般由脈沖寬度調(diào)節(jié)（PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。程控變頻電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速度各異。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得程控變頻電源技術(shù)在不斷創(chuàng)新，使程控變頻電源進(jìn)入更廣的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是它在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性。 程控變頻電源特點(diǎn)：工作溫度范圍寬。浙江學(xué)校程控變頻電源定制

開(kāi)關(guān)電源優(yōu)點(diǎn)

1、功耗小，效率高。在開(kāi)關(guān)電源電路中，晶體管V在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下，它交替地工作在導(dǎo)通-截止和截止-導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換速度很快，頻率一般為50kHz左右，在一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，可以做到幾百或者近1000kHz.這使得開(kāi)關(guān)晶體管V的功耗很小，電源的效率可以大幅度地提高，其效率可達(dá)到80%.

2、體積小，重量輕。從開(kāi)關(guān)電源的原理框圖可以清楚地看到這里沒(méi)有采用笨重的工頻變壓器。由于調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因，所以開(kāi)關(guān)電源的體積小，重量輕。 浙江學(xué)校程控變頻電源定制程控變頻電源特點(diǎn)：帶回測(cè)功能，實(shí)時(shí)監(jiān)控電源輸出。

程控變頻電源是一種電子儀器，對(duì)安裝環(huán)境有嚴(yán)格的要求。

詳細(xì)的安裝環(huán)境要求在其規(guī)格書(shū)中列出。如果不能滿足這些要求，在特殊情況下應(yīng)盡可能采取適當(dāng)?shù)囊种拼胧?

1 振動(dòng)是電子儀器機(jī)械損壞的主要原因，有較大沖擊時(shí)應(yīng)采取橡膠等措施。

2 濕氣、腐蝕性氣體和灰塵會(huì)導(dǎo)致電子儀器腐蝕、接觸不良、絕緣降低和短路。

3 作為預(yù)防措施，防止面板防腐粉塵，采用封閉式結(jié)構(gòu)。

4 溫度是影響電子器件特別是半導(dǎo)體器件壽命和可靠性的重要因素。

5 根據(jù)設(shè)備的環(huán)保要求，必須安裝空調(diào)或避免陽(yáng)光直射。

此外，應(yīng)定期檢查各種電源的空氣過(guò)濾器和風(fēng)扇。為了防止微處理器因低溫而無(wú)法正常工作，在高溫的特殊情況下，需要采取必要的措施，例如安裝空氣加熱器。

(1)整流濾波模塊：對(duì)電網(wǎng)輸入的交流電進(jìn)行整流濾波，為變換器提供波紋較小的直流電壓。

(2)三相橋式逆變器模塊：把直流電壓變換成交流電。其率級(jí)采用智能型IPM功率模塊，具有電路簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)。

(3)LC濾波模塊：濾除干擾和無(wú)用信號(hào)，使輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)正弦波。

(4)控制電路模塊：檢測(cè)輸出電壓、電流信號(hào)后，按照一定的控制算法和控制策略產(chǎn)生SPWM控制信號(hào)，去控制IPM開(kāi)關(guān)管的通斷從而保持輸出電壓穩(wěn)定，同時(shí)通過(guò)SPI接口完成對(duì)輸入電壓信號(hào)、電流信號(hào)的程控調(diào)理。捕獲單元完成對(duì)輸出信號(hào)的測(cè)頻。

(5)電壓、電流檢測(cè)模塊：根據(jù)要求，需要實(shí)時(shí)檢測(cè)線電壓及相電流的變化，所以需要三路電壓檢測(cè)和三路電流檢測(cè)電路。所有的檢測(cè)信號(hào)都經(jīng)過(guò)電壓跟隨器隔離后由TMS320F28335的A/D通道輸入。

(6)輔助電源模塊：為控制電路提供滿足一定技術(shù)要求的直流電源，以保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。 使用程控變頻電源的注意事項(xiàng)：不要在儀器上堆放物品。

使用程控變頻電源時(shí)，需要注意以下事項(xiàng)：

1. 頻率范圍：程控變頻電源通常具有一定的輸出頻率范圍，用戶需要確認(rèn)負(fù)載設(shè)備對(duì)頻率的要求，選擇適合的電源。同時(shí)，注意保持輸出頻率穩(wěn)定，避免因頻率不穩(wěn)定而產(chǎn)生誤差。

2. 穩(wěn)定性和精度：程控變頻電源具有較高的穩(wěn)定性和精度，但仍需注意輸出穩(wěn)定性，避免因溫度、供電等因素導(dǎo)致輸出變化。應(yīng)定期進(jìn)行校準(zhǔn)和校驗(yàn)，確保輸出精度符合要求。

3. 遠(yuǎn)距離控制：程控變頻電源通常支持遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)功能，但在使用過(guò)程中應(yīng)注意網(wǎng)絡(luò)、接口等方面的連接情況，確保遠(yuǎn)程控制正?？煽?。同時(shí)注意遠(yuǎn)程操作權(quán)限，避免未經(jīng)授權(quán)的操作。 程控變頻電源可以補(bǔ)充工作電壓輸入輸出和智能模擬操作，實(shí)際操作非常簡(jiǎn)單方便。浙江學(xué)校程控變頻電源定制

程控變頻電源的使用環(huán)境溫度一般適用在-10℃～40℃，濕度在低于90的環(huán)境工作中。浙江學(xué)校程控變頻電源定制

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)變頻電源的硬件電路主要包含6個(gè)模塊：整流電路模塊、IPM電路模塊、IPM隔離驅(qū)動(dòng)模塊、輸出濾波模塊、電壓檢測(cè)模塊和TMS320F28335數(shù)字信號(hào)處理模塊。整流電路模塊采用二極管不可控整流電路以提高網(wǎng)側(cè)電壓功率因數(shù)，整流所得直流電壓用大電容穩(wěn)壓為逆變器提供直流電壓，該電路由6只整流二極管和吸收負(fù)載感性無(wú)功的直流穩(wěn)壓電容組成。

IPM電路模塊IPM由高速、低功率IGBT、推薦的門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)器及保護(hù)電路組成。IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式電力電子器件。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大;MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低，非常適合應(yīng)用于直流電壓。因而IPM具有高電流密度、低飽和電壓、高耐壓、高輸入阻抗、高開(kāi)關(guān)頻率和低驅(qū)動(dòng)功率的優(yōu)點(diǎn)。本文選用的IPM是日本富士公司的型號(hào)為6MBP20RH060的智能功率模塊，該智能功率模塊由6只IGBT管子組成，其IGBT的耐壓值為600V，小死區(qū)導(dǎo)通時(shí)間為3μs. 浙江學(xué)校程控變頻電源定制