淺談通信電源功率變換電路的數(shù)字化控制的改變
出處:楊真人 發(fā)布于:2011-08-27 22:44:02
通信電源已進入了全數(shù)字化的階段,整流器模塊的所有模擬信號經(jīng)過采樣電路后,送入到DSP中,DSP根據(jù)系統(tǒng)的要求與條件對PFC與DC/DC部分直接輸出PWM信號,驅(qū)動功率電路的輸出。從圖1中可以看出,系統(tǒng)的整個控制全部在DSP中進行處理。
電源功率變換電路的數(shù)字化控制的改變 src="https://files.chinaaet.com/images/20100916/12ce383e-a1b2-4682-a3ca-ee3d1c67957a.jpg" P ><>
圖1,全數(shù)字通信電源
功率變換的性能提升
通信電源全數(shù)字化的一個重要標志就是對功率變換電路的數(shù)字化控制。如圖1,交流輸入電壓、輸入電流,PFC輸出電壓,DC輸出電壓,源邊電流等都采樣到DSP中??刂朴布娐反蟠蠛喕?,僅需要采樣電路與驅(qū)動電路,其余的控制部分全部在DSP中用軟件進行實現(xiàn)。
對控制電路的數(shù)字化,可以實現(xiàn)模擬方式難以實現(xiàn)的復(fù)雜控制機制,引入新的控制策略,提高產(chǎn)品的性能??梢葬槍Σ煌呢撦d情況時采用不同的控制策略,從而提高性能。使用同步整流可降低損耗,數(shù)字方式可以的控制死區(qū)時間,提高效率。而模擬方式實現(xiàn)則相當困難,并且數(shù)字方式實現(xiàn)起來并不會導(dǎo)致硬件電路的復(fù)雜化帶來的成本提高與可靠性的降低。
全面的系統(tǒng)監(jiān)測
因為系統(tǒng)的所有模擬與邏輯信號都在DSP中進行了數(shù)字化的處理,系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)與狀態(tài)都可以全面的掌握。也就可以更加準確的對各種故障進行判斷,使系統(tǒng)出現(xiàn)故障是可以準確的進行定位和及時的對系統(tǒng)進行保護。并且可以根據(jù)故障的情況,做出合適的措施進行自恢復(fù),可以盡可能的讓系統(tǒng)工作,保證正常的輸出。
提供更多準確的信息
系統(tǒng)的所有信息都已數(shù)字化,這樣就為各種參數(shù)的獲取提供了方便,只要經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理與運算就可以得到期望的數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)的濾波,誤差的校正處理全部數(shù)字化,由軟件進行處理,減少了硬件濾波電路,計算電路,并且軟件可以實現(xiàn)硬件難以處理的運算,可以獲得更多,更準確的數(shù)據(jù)。
簡單穩(wěn)定的并聯(lián)
模塊間的并聯(lián)也采用數(shù)字方式實現(xiàn),不再需要單獨的均流電路與均流總線。均流信息都通過通信的方式,將均流數(shù)據(jù)發(fā)送到各個模塊。各個模塊通過通信端口接收到均流數(shù)據(jù)后,經(jīng)過DSP中的均流控制,直接改變DC/DC的驅(qū)動,使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的均流。
靈活可靠的通信
模塊提供CAN通信接口,這是一種多主從的總線。各個模塊都可以主動發(fā)送數(shù)據(jù),有廣播與點對點通信方式。通信速率高達1Mbit/s,高抗電磁干擾性,而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤,適合于實時控制系統(tǒng)?;贑AN總線,模塊之間,以及模塊與監(jiān)控單元間的通信都可以完成。
模塊在線升級
由圖1可以看到,整個系統(tǒng)的功率電路控制、繼電器控制、通信、檢測等等,都在DSP中由軟件進行實現(xiàn)。系統(tǒng)功能的增減,性能的提升都可以通過修改軟件得以實現(xiàn)。為電源技術(shù)的持續(xù)演進提供了便利的手段。
系統(tǒng)的智能化提升
整流器模塊功能智能化與系統(tǒng)智能化的有效結(jié)合,充分提高模塊與系統(tǒng)的效率與可靠性。模塊可以對更多的異常進行綜合的判斷,而不是模擬方式簡單的比較。采樣數(shù)字化處理后,DSP可以判斷出是傳感器失效,而不是溫度真的升高,僅給出告警信號,保持模塊的繼續(xù)運行。模塊與監(jiān)控配合更加全面,不需要知道模塊機號等標識信息,只需在模塊上按下一個按鈕,就可以獲取這個模塊的全部信息。
通信電源的全面數(shù)字化,帶來了通信電源性能,可靠性、功能的提升,電源更加智能化,對各種應(yīng)用場合有更好的適應(yīng)性。
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