基于MSK4225的中頻電源設(shè)計和實現(xiàn)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
2 PWM放大器MSK4225
MSK4225內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。該放大器主要由3個部分組成，分別是45kHz PWM調(diào)制電路、“H”驅(qū)動電路和“H”橋功率變換電路。而PWM調(diào)制電路則由三角波電路、比較電路、死區(qū)保護(hù)電路等組成：驅(qū)動電路由隔離電路、電平轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動電路組成。這些電路如果使用小規(guī)模集成電路設(shè)計，使用器件比較多，而且調(diào)試復(fù)雜，產(chǎn)品一致性控制困難。而MSK4225將這些電路集成在一個封裝內(nèi)，并采用冷底板設(shè)計，使系統(tǒng)的功能設(shè)計、散熱設(shè)計和機械結(jié)構(gòu)設(shè)計相對比較簡單，而且由于免去了高頻信號線的布線，因而也減少了系統(tǒng)的高頻干擾，提高了系統(tǒng)的工作可靠性和電源品質(zhì)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/179301.htm
MSK4225的控制部分采用+12V單電源供電，并設(shè)計有一個高電平使能端“HEN”和一個低電平使能端“DIS”，而且使能端控制與TTL電平兼容。信號輸入“INPUT”設(shè)計為6V±2V，即6V為信號“零”，這時，輸出OUTA和OUTB之間的輸出信號經(jīng)過濾波后，其電壓為0V；而信號輸入在4V和8V時，其輸出為最大值。
由于MSK4225的功率變換采用“H”橋變換，并在器件散熱底板上集成了4個大功率MOSFET管，故使功率器件具有良好的散熱性能。MSK42-25的最大工作電壓為75V，工作電流為20A，其“RSENSEA”和“RSENSEB”端通過采樣電阻接地，因而可以對放大器的功率部分提供電流保護(hù)。
3 中頻電源的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
以MSK4225為核心的逆變電源設(shè)計中，可采用DDS芯片AD7008作為正弦信號源，AVR單片機Atmega64作為控制芯片，并附加少量外圍控制保護(hù)電路。
該中頻電源主要由控制電路、正弦信號電路、功率逆變電路和DC-DC直流變換電路等組成。其電源結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。
圖3所示電路中的AVR單片機ATmega64是電源的控制中樞，主要功能是通過傳感器測量電源輸出的電壓、電流和頻率，完成面板各種測量值的顯示，面板設(shè)置按鍵的處理，通過D／A芯片設(shè)定電源的輸出電壓，控制AD7008輸出正弦信號的頻率和完成電源保護(hù)和輸出控制等。
正弦信號電路以DDS芯片AD7008為核心，并采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的數(shù)控信號源。它的主要優(yōu)點是頻率精度高，波形失真小，故可很好地解決原來模擬LC振蕩器頻率不穩(wěn)的問題，可在較大的頻率范圍內(nèi)輸出高精度正弦波。AD7008產(chǎn)生的正弦信號經(jīng)過變換濾波后，可形成以6V為中心幅，峰峰值約為3V的正弦信號。經(jīng)過功率變換電路MSK4225將其放大為PWM波信號，再經(jīng)LC濾波，就可得到有效值在20V左右的正弦信號。本設(shè)計的功率逆變電路直流高壓供電采用大功率DC-DC直流變換電路，其輸出電壓采用PI調(diào)節(jié)控制，實際設(shè)計中，還可以引入多個控制參數(shù)來對電源輸出進(jìn)行綜合控制。
評論