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Arquitectura de hardware del sistema
Con la creciente madurez de las placas de circuito impreso digital y la tecnología de semiconductores, la proporción de señales digitales y circuitos digitales en las aplicaciones es cada vez mayor, mientras que la proporción de pantallas es cada vez mayor, con cada vez más ventajas: fácil de procesar y controlar por computadora, reducir la interferencia de la señal, mejorar la capacidad anti - interferencia, fácil de depurar y fácil de diagnosticar, Tecnologías tolerantes a fallas como la inserción. Con la mejora de la frecuencia principal del procesador integrado, la mejora de la función de control en el chip y la mejora de la frecuencia y la forma de onda pwm, se puede mejorar la integración del sistema de control de potencia.
La fuente de alimentación toma muestras del voltaje de salida y la señal de corriente, controla el EIP y ajusta el voltaje de salida después de exportar la forma de onda pwm. El voltaje de salida proporciona una salida estable de alta tensión y alta corriente para la galvanoplastia cargando y descargando condensadores de tantalio de gran capacidad.
El sistema incluye controlador pi, salida PWM y muestreo ad, formando un sistema de circuito cerrado único. La fuente de alimentación de ca de tres fases frontal se introduce en el módulo de rectificación de la fuente de alimentación del interruptor, y el módulo de rectificación emite un voltaje de corriente continua estable después del filtro de rectificación. El voltaje de corriente continua se emite directamente al módulo igbt. El convertidor de alta ad cambia la señal de voltaje y corriente de salida de la señal analógica a la señal digital para proporcionar s3c44bo para operaciones digitales pld. Después de la operación de control pi, s3c4480 emite PWM a igbt, formando un sistema de circuito cerrado para controlar la salida estable de voltaje y corriente, logrando así el sistema de control de la fuente de alimentación del interruptor.
Para la operación EIP y el módulo de salida de forma de onda pwm, los requisitos son más altos. A través de la computación y las pruebas, seleccionamos s3c4480 de samsunc, una CPU de 32 bits basada en la arquitectura arm7tdtmi, con una velocidad de cálculo de hasta 59 mips. Sus funciones y características específicas son las siguientes:
La velocidad de cálculo es tan alta como 59 mips, que cumple plenamente con los requisitos en tiempo real de los complejos controladores eip.
Cronómetro de 16 bits, onda de pulso PWM de hasta 0,03 microsegundos, con función deadzone;
Hasta ocho fuentes externas de interrupción pueden responder en tiempo real a la información de falla externa del sistema.
Controlador LCD integrado interno y con canal DMA para mostrar el voltaje y el valor actual en tiempo real en lcd;
Hasta 71 líneas universales de 10 puertos, que pueden expandir fácilmente la interfaz externa;
El controlador de interfaz llic integrado puede guardar la información del sistema en EEPROM para referencia del operador del sistema.
La función de perro guardián interno permite que el sistema se reinicie automáticamente cuando se produce un error en el software o hardware para garantizar el funcionamiento seguro y normal del sistema;
Dos interfaces serie asíncronas (uart) pueden lograr fácilmente la comunicación con el host;
El almacenamiento escalable de gran capacidad proporciona suficiente espacio para el software.
En primer lugar, el sistema utiliza una pantalla táctil y una pantalla LCD como interfaz hombre - máquina. El controlador LCD integrado en el interior del s3c44bo puede soportar hasta 320 * 240 resoluciones, 256 colores STN - lcd, y a través del canal DMA conectado a la cpu, puede mostrar gráficos en color de manera rápida y dinámica, reemplazando la interfaz hombre - máquina tradicional del fabricante de microcomputadoras de la serie 5L y tubos digitales led, lo que facilita el funcionamiento del Personal. La interfaz gpio externa s3c44bo proporciona varias señales externas, como se muestra en la tabla 1.
Ocho interrupciones externas para satisfacer la respuesta de parada inmediata a situaciones especiales como sobrecorriente, sobretensión, falta de fase y sobretemperatura. El s3c44bo tiene una interfaz de memoria externa que garantiza que el sistema de control digital tenga suficiente espacio para guardar y ejecutar programas mediante la expansión de Flash sst39vf160 y SDRAM hy641620. Debido a los requisitos de diseño de 1 / 1000, en lugar de optar por el s3c4480 iobit - adc, optamos por el ad7705, un canal doble, 168ità 1à adc, y nos conectamos a la CPU a través del puerto de sincronización sio.
2 principio de control PWM
Hay una conclusión importante en la teoría del control de muestreo: cuando se aplican pulsos estrechos con el mismo pulso y diferentes formas a los enlaces inerciales, el efecto es casi el mismo. La tecnología de control PWM se basa en conclusiones teóricas para controlar la conducción y el apagado de los dispositivos de conmutación semiconductores, de modo que el extremo de salida obtenga una serie de amplitudes iguales y anchos de pulso desiguales, utilizando estos trenes de pulso en lugar de ondas sinusoidales u otras formas de onda necesarias, y modular cada ancho de pulso de acuerdo con ciertas regulaciones.
En este sistema, la forma de onda PWM es salida por el puerto de salida del reloj t0uto de la CPU s3c4480. Debido a la necesidad de una frecuencia de salida de ondas PWM de 30 khz, al establecer el registro de tcfgo y tcfgl, el divisor 4bit se establece en 0,5, el registro preestablecido se establece en L y el registro de comparación de conteo tcntb0 se establece en 1000. De esta manera, cuando la frecuencia principal de s3c4480 es de 66 mhz, la frecuencia de onda PWM emitida por tout0 es de 30 khz. Cuando se activa el timer0, el cronómetro controla el cambio del nivel de onda PWM cada vez que el valor del tcntb0 coincide con el valor del contador decreciente del cronómetro. De esta manera, el valor del TC - ntb0 permite controlar el ciclo de trabajo de la onda pwm, aumentando o reduciendo 1, y luego el ciclo de trabajo de la salida PWM aumenta o disminuye en una milésima parte, alcanzando así una milésima parte. La figura 2 muestra el patrón de onda PWM de salida. Podemos ver que la forma de onda PWM emitida por touto a través de un cronómetro especial es muy buena. Después de la prueba, tanto el borde ascendente como el borde descendente se encuentran en el nivel ns.
