逆变控制电路可满足开关电源高频变换控制的要求

glsheng

     逆变控制电路包括PWM脉冲形成电路及IGBT驱动电路。为了实现对直流系统的遥信、遥测、遥控和遥调，并且满足高频开关充电电源高频变换控制的要求，本方案采用INTEL公司生产的87C196KC型单片机作为主控芯片。87C196KC软硬件资源丰富，内含8路A/D转换输入通道和3路PWM信号输出口，速度快、效率高、功能齐全。它不仅能完全取代模拟控制器，方便地实现PID调节，而且可以通过改变软件实现诸如自适应控制、智能控制等各种新型控制策略。此外，还可利用其通信接口与其他微机进行通信，便于实现远方监控。
     采用87C196KC型单片机，有两种方法可以实现PWM控制信号的输出：其一是通过PWM信号输出口。此时，信号的最高开关频率为31.25kHz（16M晶振），这样开关电源实际能达到的开关频率为15.625kHz。然而，高频开关充电电源的开关频率在20kHz以上，所以这种方法虽然软件开销小，却不能满足高频开关电源对开关频率的要求。另一种方法是采用高速输出口HSO实现。HSO输出的PWM信号频率可调，但控制精度较低，而且软件开销很大。87C196KC输出的PWM信号都不适宜直接作为高频开关充电电源的逆变控制信号，因此，本方案采用专用的集成PWM控制器SG3525产生PWM脉冲。
     经CPU运算后得到的占空比控制信号由PWM0口输出，并被转换电路变换为直流电压信号，然后再被加到集成PWM控制器（SG3525）的输入端口上。集成控制器产生两路相位相反的PWM信号，信号经驱动电路隔离放大后便可控制高频开关管（IGBT）的通断。
     SG3525带有软启动电路、基准电压源、误差放大器、PWM比较器、欠压锁定电路、输出限流和关断电路、输出驱动电路等，驱动能力达到100mA。在本文的控制方案中，误差放大器接为电压跟随器方式，闭环控制功能由单片机完成。
     驱动电路采用EXB841集成芯片[4]。它采用单电源工作，内装有高隔离电压（2500V）的光电耦合器、过流检测和过流保护低速切断电路以及驱动电路，其信号延迟最大1.5μs，适用于在40kHz以下频段工作。其额定工作电压为25V，光耦合器输入电流额定值10mA，显然，SG3525的输出信号可与之配合。光耦合器的输出电流为4A，输出电压为0～20V，完全能满足IGBT对栅极驱动信号的要求。
本文来自    http://www.glsheng.net/newsview.asp?ID=517