一款航空电源设计方案
1 引言
航空电源一般都是将直流或交流(380V/50Hz)电逆变成交流115V/400Hz电源,以供雷达、飞机等设备使用。完成该变换的方法有多种,但由于其生成SPWM信号较复杂,造成航空逆变电源的整体性能下降,并易出现变压器偏磁和输出谐波含量大的缺陷。而采用大规模数字集成芯片SA828,通过单片机与SA828的接口生成SPWM信号,则不需改变外围电路就能重新设置载波频率、调制频率、死区时间,从而减小了硬件开发周期,使生成信号简洁可靠,避免了分立元器件的离散性,提高了输出波形的品质因数。它克服了HEF4752调制频率低,SLE4520单边调制产生波形不对称的缺点,是SA818、SLE4520、HEF4752等波形发生器的理想替代品。
2 系统结构与信号生成
2.1 原理结构图
系统结构如图1所示。主电路主要完成整流逆变功能。不可控整流电路对输入电网电压直接整流,通过LC滤波电路,产生平滑的高压直流。逆变电路采用SPWM,滤除高频谐波,经变压器隔离,输出理想正弦波。电压、频率信号通过A/D转换后,数据经CPU处理,送到SA828控制寄存器,产生SPWM信号,通过改变SA828控制寄存器输出,实现调频调压的功能。
图1 系统原理框图
2.2 SA828功能简介
SA828是MITEL公司近年来推出的三相SPWM电机控制数字集成芯片,它可以实现全数字化三相逆变器所需要的6路SPWM控制信号,属于规则采样双边调制波,很适合用于输出为正弦波的逆变电源。该芯片双列直插式28引脚如图2所示。该系列有SA828-1、SA828-2两种型号产品,有关寄存器各状态位的功能以及各寄存器的使用方法参阅文献[1]。基准正弦是存储在SA828内部的ROM正弦表。当写完初始化数据后,立即生成0°-90°的正弦波。该正弦波通过相位与控制逻辑拓展形成三相6路SPWM信号。该信号再经过取消窄脉冲电路,送到脉冲延迟电路,生成死区时间,然后送到各引脚出口。于是由内部硬件直接产生SPWM信号,这样保证SPWM信号生成的可靠性。