厦门高精度程控变频电源定制

开关电源概述

开关电源(英文：Switching Mode Power Supply)，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 程控变频电源的特点：程控变频电源工作容量大，并具有超重、过热等多种维护和报警功能。厦门高精度程控变频电源定制

开关电源—技术发展动向

开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体(Mn?Zn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性提高。 宁波高频程控变频电源批发程控变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换，输出为纯净的正弦波。

输出滤波模块采用SPWM控制的逆变电路，输出的SPWM波中含有大量的高频谐波。为了保证输出电压为的正弦波，必须采用输出滤波器。本文采用LC滤波电路，其中截止频率取基波频率的4.5倍，L=12mH，C=10μF.电压检测模块电压检测是完成闭环控制的重要环节，为了精确的测量线电压，通过TMS320F28335的SPI总线及GPIO口控制对输入的线电压进行衰减/放大的比例以满足A/D模块对输入信号电平(0-3V)的要求。电压检测模块采用256抽头的数字电位器AD5290和高速运算放大器AD8202组成程控信号放大/衰减器，每个输入通道的输入特性为1MΩ输入阻抗+30pF.

程控变频电源是一种能够精确控制输出电压频率和相关参数的电源设备，通常用于电力系统实验、设备测试和研发等领域。下面是程控变频电源的一般使用方式：

1. 监测输出信号：使用适当的监测仪器（如示波器、多用表等），对程控变频电源的输出信号进行实时监测。可以关注输出电压、频率、相位等参数以及波形质量。

2. 调整输出：根据所测量的输出信号，如果需要进行调整，可以通过改变程控变频电源的设置来调整输出电压、频率等参数，以满足实际需求。

3. 进行实验或测试：根据具体的应用需求，使用变频电源进行相应的实验、测试或研发工作。可以连接所需的设备或装置，提供所需的电源供应和信号激励。

4. 记录和分析数据：在实验或测试过程中，记录关键参数、波形和曲线等数据。根据实际测量结果进行数据分析，评估测试结果的准确性和满足程控变频电源的预期目标。

5. 安全操作与维护：在使用程控变频电源时，严格遵守设备的安全操作规程，注意电源和负载的安全和稳定性。定期对设备进行检查、维护和校准，确保其正常运行和可靠性。 程控变频电源体积小，噪音低，便于设计方案、安装和使用。

变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为的正弦波，且频率和幅度在一定范围内可调。本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源，实现了SPWM的不规则采样，并采用PID算法使系统产生高质量的正弦波，具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。

本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换，然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用TI公司推出的业界较早浮点数字信号控制器TMS320F28335，它具有150MHz高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期32位累加运算，可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代靠前的数字信号处理器相比，的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28xTM控制器软件的特点。 程控变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。浙江高频程控变频电源供应

使用程控变频电源的注意事项：注意仪器的散热通风和安全操作使用。厦门高精度程控变频电源定制

系统硬件设计变频电源的硬件电路主要包含6个模块：整流电路模块、IPM电路模块、IPM隔离驱动模块、输出滤波模块、电压检测模块和TMS320F28335数字信号处理模块。整流电路模块采用二极管不可控整流电路以提高网侧电压功率因数，整流所得直流电压用大电容稳压为逆变器提供直流电压，该电路由6只整流二极管和吸收负载感性无功的直流稳压电容组成。

IPM电路模块IPM由高速、低功率IGBT、推荐的门级驱动器及保护电路组成。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低，非常适合应用于直流电压。因而IPM具有高电流密度、低饱和电压、高耐压、高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。本文选用的IPM是日本富士公司的型号为6MBP20RH060的智能功率模块，该智能功率模块由6只IGBT管子组成，其IGBT的耐压值为600V，小死区导通时间为3μs. 厦门高精度程控变频电源定制