1.一種高精度變壓器恒流掃頻電源的控制方法,該方法包括下列順序的步驟:
(1)根據(jù)當(dāng)前頻率指令實(shí)時調(diào)整載波周期,得到指令電流的參考頻率;
(2)將對指令電流的控制轉(zhuǎn)換為對輸出電壓的控制,通過閉環(huán)控制產(chǎn)生調(diào)制波;
(3)將得到的調(diào)制波送入到FPGA/CPLD脈沖調(diào)制電路中與三角載波實(shí)時比較,從而產(chǎn)生開關(guān)管驅(qū)動脈沖;
(4)判斷當(dāng)前電流是否達(dá)到指令值,從而產(chǎn)生新的頻率指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度變壓器恒流掃頻電源的控制方法,其特征在于:在步驟(1)中,所述參考頻率的產(chǎn)生方法包括以下步驟:
(1a)在DSP控制電路中加載正弦表,該正弦表為固定載波比N,即N=fr/fs,其中fs為當(dāng)前頻率指令,fr為載波頻率;
(1b)通過當(dāng)前頻率指令fs以及固定載波比N可以實(shí)時計算出載波頻率fr;
(1c)計算出三角載波中斷周期值Tpr,即Tpr=150M/fr/2,從而得到了指令電流的參考頻率fref=1/(N×Tpr×2×1/150M)=fr/N=fs,即通過對周期中斷賦值使參考頻率等于指令頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度變壓器恒流掃頻電源的控制方法,其特征在于:在步驟(2)中,所述閉環(huán)控制產(chǎn)生調(diào)制波包括以下步驟:
(2a)測量輸出電流以及變頻電源的輸出電壓,并進(jìn)行有效值計算;
(2b)以當(dāng)前電流指令值為參考值,對輸出電流有效值做比例積分控制,比例積分輸出作為輸出電壓有效值給定;
(2c)以上一步的輸出電壓有效值給定為參考值,對輸出電壓有效值做比例積分控制,比例積分輸出作為輸出電壓峰值給定;
(2d)將上一步的輸出電壓峰值給定乘以正弦表,作為輸出電壓瞬時值給定,對輸出電壓瞬時值反饋?zhàn)鏖]環(huán)控制,閉環(huán)控制輸出為調(diào)制波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度變壓器恒流掃頻電源的控制方法,其特征在于:在步驟(3)中,所述開關(guān)管驅(qū)動脈沖的產(chǎn)生方法包括以下步驟:
(3a)通過數(shù)據(jù)總線將調(diào)制波信號送入到FPGA/CPLD脈沖調(diào)制電路中;
(3b)在FPGA/CPLD脈沖調(diào)制電路中設(shè)定一個固定頻率的三角載波;
(3c)將調(diào)制波與所述三角載波進(jìn)行實(shí)時比較,產(chǎn)生開關(guān)管的驅(qū)動脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度變壓器恒流掃頻電源的控制方法,其特征在于:在步驟(4)中,新的頻率指令的產(chǎn)生方法包括以下步驟:
(4a)計算一個基波周期內(nèi)電流的有效值;
(4b)連續(xù)判斷1秒鐘內(nèi)電流有效值是否達(dá)到當(dāng)前電流有效值指令,如果達(dá)到則頻率指令增加,如果沒達(dá)到則繼續(xù)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)。
6.實(shí)施如權(quán)利要求1所述的一種高精度變壓器恒流掃頻電源的控制方法的控制裝置,該裝置包括:
信號采集電路,將采集到的輸出電壓和電流,轉(zhuǎn)換為低壓信號送到DSP控制器電路或外部的模數(shù)轉(zhuǎn)換通道中;
DSP控制器電路,根據(jù)采樣得到的電壓、電流,對輸出電流的有效值和頻率進(jìn)行閉環(huán)控制,并將控制信號發(fā)送到FPGA/CPLD脈沖調(diào)制電路中;
FPGA/CPLD脈沖調(diào)制電路,產(chǎn)生PWM驅(qū)動信號,并將該信號發(fā)送至驅(qū)動放大電路;
驅(qū)動放大電路,對產(chǎn)生的PWM信號進(jìn)行功率放大,用來驅(qū)動開關(guān)管;
所述信號采集電路的信號輸入端采集電壓電流,所述信號采集電路的信號輸出端與DSP控制電路的信號輸入端相連,DSP控制電路的信號輸出端通過數(shù)據(jù)總線與FPGA/CPLD脈沖調(diào)制電路的信號輸入端相連,F(xiàn)PGA/CPLD脈沖調(diào)制電路的信號輸出端與驅(qū)動放大電路的信號輸入端相連,驅(qū)動放大電路的信號輸出端接開關(guān)管,通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通關(guān)斷從而產(chǎn)生變頻電壓。