我的課題是做一個電容充電器,給斷路器的分合閘儲能電容充電。
電容的充電特性:
?電容器的壽命(電容值)跟重復頻率成正比
因此需要一種恒流充電實現快速充電并且延長電容器的壽命。
常規的電容充電有以下幾種方式:
我選擇選擇拓撲方式:全橋串聯諧振
LC諧振頻率大家都知道怎么計算,因此小弟就不多說,規定諧振頻率為Fr,開關頻率為Fs。根據開關頻率的不同存在兩種種模式:斷續模式和連續模式,當fs < fr/2 為連續模式,一個開關周期包括兩個完整的諧振周期,且其電流斷續工作,為電流不連續模式(即 DCM 模式)。選擇此方式能夠實現開關器件零電流通斷,損耗低且電磁干擾小。諧振電流的波形如圖:
可以看出:
(1) 在輸入電壓以及其他電路參數一定的情況下,負載電容充電電流恒定不變,只取決于開關頻率,與負載電壓無關。
(3) 諧振電容電壓會在每一個諧振周期后產生一定的殘壓,且這個殘壓值隨開關次數成等比增加(即每個周期增加的幅值大小相同)。
(5) 由于在實際中,負載 C2 的值遠大于諧振電容 C1 的數值,電源充電時,充電電壓在每個周期內變化的幅度很小,且是“恒流”充電,因此可以應用開環控制的控制策略,不需閉環反饋,只控制開關次數即可控制輸出電壓的大小。
基本原理就到此位置。
我是通過變頻控制實現期望的充電電流,當然這其中包括DSP控制程序的編寫、電流電壓的采樣、光耦隔離驅動等工作,就不一一說明了,下面貼幾張實物圖: