基于CPLD的移相全橋軟開關(guān)電源數(shù)字控制器
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2.5外部接口
利用DSP內(nèi)部的I/O口來實(shí)現(xiàn)外圍的附加控制功能，如：指示燈顯示、主電路的緩起控制、輸出接觸器的控制、散熱風(fēng)扇的開關(guān)控制等；
外部通訊接口包括CAN總線接口和RS232接口。CAN總線接口可滿足遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸要求，RS232接口可與人機(jī)設(shè)備接口。
RS232通訊接口利用TMS320LF2407A芯片包含的串行通信接口SCI模塊，它支持CPU與其他使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊。SCI接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個都有它自己單獨(dú)的使能位和中斷標(biāo)志位。兩者都可以獨(dú)立工作，或者在全雙工的方式下同時工作。本文設(shè)計中，CPU的SCI模塊引腳SCIRX和SCITX通過光耦隔離后和RS232串口驅(qū)動芯片MAX232相連接，MAX232的輸出采用3線傳送方式，信號通過高速光耦隔離后與外部設(shè)備連接。
3．?dāng)?shù)字化充電電源應(yīng)用試驗
近年來，國內(nèi)電動車相關(guān)技術(shù)迅速發(fā)展，如何解決動力電池的快速而方便充電問題，成為電動車產(chǎn)業(yè)化鏈中非常重要的一環(huán)。而本文設(shè)計的數(shù)字控制器能很好的適應(yīng)數(shù)字化充電電源對控制器的要求，并進(jìn)行了應(yīng)用試驗。
采用本文設(shè)計的數(shù)字化控制器的數(shù)字化充電電源主電路拓?fù)淙缦聢D5所示。
主電路開關(guān)器件采用IXYS公司的新型功率型MOSFET器件IXFN44N80（44A，800V，有續(xù)流二極管），輸出整流二極管采用DESI2*61-10B（60A、1000V快恢復(fù)二極管），輸出濾波電感1mH，諧振電容0.022μF，電路工作頻率fs＝80kHz，死區(qū)時間1μs。
圖5 主電路拓?fù)?P>
圖6 試驗框圖
圖7 電池充電試驗曲線
動力電池組采用電動車用鎳氫動力電池組（由426只單體組成，標(biāo)稱電壓511V），充電采用三階段恒流充電方法。
試驗充電曲線如圖7所示。數(shù)字化充電電源充電效率≥90%，穩(wěn)壓精度不大于1％,穩(wěn)流精度不大于1％。
4 結(jié)論
經(jīng)過數(shù)字化充電電源應(yīng)用試驗，本文設(shè)計的移相全橋諧振軟開關(guān)數(shù)字控制器不僅實(shí)現(xiàn)了功率器件驅(qū)動、保護(hù)等主電路控制功能外，還提供了豐富的外部通訊接口（CAN總線：CAN2.0協(xié)議；串口通訊：RS232協(xié)議），以及外部設(shè)備控制功能，通過DSP和CPLD編程，實(shí)現(xiàn)不同類型功率模塊、不同輸出要求的開關(guān)電源數(shù)字化控制。
本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于利用DSP的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能和CPLD可編程特點(diǎn)，設(shè)計了具有數(shù)字化、智能化、通用性好的開關(guān)電源數(shù)字控制器，使得應(yīng)用該數(shù)字控制器的開關(guān)電源具有很高的響應(yīng)速度，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的輸出特性，如滿足電池充電過程中針對不同的充電策略所要求的充電曲線等，因此具有較廣的應(yīng)用前景。
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