工程師電子制作故事：數(shù)字電源DIY設(shè)計(jì)

　　重要硬件： 基于dsPIC30F系列MCU

　　控制板電源：反激式開關(guān)電源，輸出4組獨(dú)立電源。

　　驅(qū)動(dòng)形式：采用250功率驅(qū)動(dòng)光藕， 15V，-3.3V負(fù)電壓，可驅(qū)動(dòng)IGBT，MOSFET

　　輸出方式：?jiǎn)渭?jí)性，H橋工頻變壓器輸出。

　　反饋方式：交流采樣反饋。

　　軟件設(shè)計(jì)： 采用SVPWM，單相空間矢量調(diào)制，優(yōu)化開關(guān)控制時(shí)序。

　　控制思想： 內(nèi)模重復(fù)控制原理 電壓定時(shí)滯環(huán) PI控制技術(shù)。

　　設(shè)計(jì)結(jié)果： 基本無頻率誤差，空載和滿載電壓相差不超過2%，空載和滿載順間轉(zhuǎn)換電壓相差不超過2%，并能在2個(gè)周期內(nèi)定。

　　以上是帶阻性負(fù)載的波形。

　　下圖是電壓滯環(huán)的控制波形。

　　同時(shí)也做了一個(gè)試驗(yàn)，在50HZ的基波上疊加150HZ的3次諧波，諧波幅值為基波的10%。
下圖為輸出波形，表明滯環(huán)跟蹤良好。

　　目前存在一些問題，希望得到有關(guān)朋友的支持。經(jīng)過系統(tǒng)的初步測(cè)試，電壓重復(fù)控制原理對(duì)于電壓波形的失真有較好的補(bǔ)償作用。并且靜態(tài)跟隨精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，不失為是一個(gè)比較理想的數(shù)字電源平臺(tái)。當(dāng)然主芯片可降為30F2020，保持30MIP的運(yùn)算速度，但價(jià)格可以做到20元以下。對(duì)于中高檔的應(yīng)用場(chǎng)合比較樂觀。

　　硬件上的問題：

　　本16位數(shù)字電源平臺(tái)直流母線電源，采用60V直流供電。 但是做一個(gè)可變頻的、高性能大功率電源，前級(jí)需要高功率因素的PFC電路。并且，要得到60V的直流電壓，需要采用3525全橋軟開關(guān)變換來得到。

　　重復(fù)控制用于逆變器的波形校正時(shí)，它的基本思想是假設(shè)前一個(gè)基波周期中出現(xiàn)的波形畸變將會(huì)在下一個(gè)基波周期的同一時(shí)間重復(fù)出現(xiàn)，在此假設(shè)條件下，控制器根據(jù)每個(gè)開關(guān)周期給定信號(hào)與反饋信號(hào)的誤差來確定所需的校正信號(hào)，然后在下一個(gè)基波周期的同一時(shí)間將此信號(hào)疊加到原控制信號(hào)上，以消除以后各基波周期中將出現(xiàn)的重復(fù)畸變。因此，重復(fù)控制只對(duì)產(chǎn)生波形畸變的周期性擾動(dòng)有抑制作用，但對(duì)非周期性擾動(dòng)卻不能抑制。然而實(shí)際中，產(chǎn)生逆變器波形畸變的擾動(dòng)大部分都是周期性的，死區(qū)與負(fù)載所產(chǎn)生的擾動(dòng)就是周期性擾動(dòng)，因此重復(fù)控制技術(shù)可以同時(shí)對(duì)死區(qū)與負(fù)載引起的波形畸變有較好的校正作用。現(xiàn)在還沒有帶大量的感性負(fù)載做試驗(yàn)，把重心轉(zhuǎn)移到解決目前困繞我的前級(jí)問題。