陀螺供電電源設(shè)計(jì)
作者：哈爾濱工程大學(xué) 邢卓異 朱齊丹 李新飛
摘 要：以實(shí)際工程項(xiàng)目中半液浮速率陀螺供電電源為研究對(duì)象。介紹了SPWM技術(shù)的基本原理,給出了基于SPWM技術(shù)所設(shè)計(jì)的陀螺電源的基本方案和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方框圖。提出了一種基于時(shí)序?qū)崿F(xiàn)逆變電源的三相任意角度差的方法。同時(shí),分別給出了單片機(jī)89S52與信號(hào)發(fā)生器SAZ4828的接口電路、IGBT的驅(qū)動(dòng)隔離電路、外圍擴(kuò)展芯片、SA4828內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理以及軟件設(shè)計(jì)流程圖。
關(guān)鍵詞：半液浮速率陀螺;正弦波脈寬調(diào)制;陀螺電源
引言
陀螺供電電源一般為中頻(常用的為400Hz)的單相或者三相變頻電源。同時(shí),這類電源廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船、機(jī)車、感應(yīng)加熱以及雷達(dá)、通信交換機(jī)等設(shè)備中。因此,對(duì)此類電源的研究具有很高的工程實(shí)用價(jià)值。本文以某型導(dǎo)彈中半液浮速率陀螺為研究對(duì)象,利用SPWM技術(shù)給出了半液浮速率陀螺電源的解決方案。同時(shí),提出了基于時(shí)序?qū)崿F(xiàn)逆變電源的三相任意角度差的方法,大大化簡(jiǎn)了實(shí)現(xiàn)角度差。
l 半液浮速率陀螺電源設(shè)計(jì)方案
本文研究的半液浮速陀螺電源的具體技術(shù)指標(biāo)如表1所列。
1．1 SPWM原理及基本方案
SPWM技術(shù)是一種先進(jìn)的調(diào)制技術(shù),其內(nèi)涵就是通過按一定的規(guī)律控制開關(guān)器件的通斷,從而獲得一組等幅不等寬的矩形脈沖波形,用來產(chǎn)生所需頻率的正弦電壓波。采用該技術(shù)開發(fā)研制的400Hz中頻電源,技術(shù)先進(jìn),其所達(dá)到的電性能指標(biāo)及可靠性都將大大優(yōu)于以往多環(huán)節(jié)的中頻電源。SPWM的實(shí)現(xiàn)方式通常有兩種：一是模擬法,二是數(shù)字法。模擬法電路較復(fù)雜,有溫漂現(xiàn)象,影響精度,限制了系統(tǒng)的性能;數(shù)字法按照不同的數(shù)字模型用計(jì)算機(jī)算出各切換點(diǎn),將其存人內(nèi)存,然后通過查表及必要的計(jì)算產(chǎn)生SPWM波。但數(shù)字法受內(nèi)存影響較大,不能保證系統(tǒng)的精度。Mitel公司生產(chǎn)的SA系列PWM波形發(fā)生器具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)、外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),其中SA4828系列SPWM發(fā)生器,可與微處理器連接,完成外圍控制功能,使系統(tǒng)智能化,微處理器只用很少的機(jī)時(shí)去控制它,因而有能力進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)、保護(hù)、控制等。基于上述原因,我們決定采用SA4828為核心來研制SPWM中頻電源。
1．2 半液浮速率陀螺電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖
半液浮速率陀螺供電電源如圖1所示。
其系統(tǒng)的基本工作原理為：直流電源經(jīng)過SPWM全橋逆變、濾波隔離后輸出,系統(tǒng)采用幅值反饋和頻率反饋實(shí)現(xiàn)陀螺供電電源的幅值和頻率的穩(wěn)定。CPU采用Intel公司生產(chǎn)的89S52單片機(jī);SPWM信號(hào)發(fā)生器采用SA4828;混合集成驅(qū)動(dòng)電路EXB841構(gòu)成隔離驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路;
