THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

33 590 0
THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN Ở trình bày tồn phần lí thuyết liên quan tới biến áp áp điện Trong phần này, ta vào thiết kế phần cứng cho ứng dụng cụ thể để kiểm chứng điều mà chương lý thuyết đưa Thiết kế nguồn công suất sử dụng biến áp áp điện Mục tiêu cụ thể thiết kế:  Thực thuật toán PLL điều khiển biến áp áp điện làm việc tần số cộng hưởng 1.1 Mạch ứng dụng biến áp áp điện Trước tiên, ta giới thiệu mạch nguyên lý ứng dụng Toàn mạch ứng dụng gồm module chính:  Module điều khiển sử dụng card ezDSP hãng TI  Module mạch nguồn  Module mạch lực sử dụng MOSFET lái IC 2103  Module biến áp áp điện  Module bắt pha áp vào dòng biến áp áp điện  Module tải 4.1.1 Module mạch nguồn Mạch điều khiển sử dụng nguồn 5V cấp riêng Để cấp nguồn cho mạch hoạt động, cần thiết kế mức nguồn khác để cấp cho phần ứng dụng:  Nguồn đầu vào 12V dùng cấp trực tiếp cho IR2103 lấy từ nguồn adapter  Nguồn V dùng cấp cho van MOSFET sử dụng IC nguồn 7805  Nguồn 3,3 V cấp cho LM339 để lấy tín hiệu điện áp đưa vào chân DSP sử dụng IC LM1117 Mạch nguyên lí nguồn hình đây: Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện J3 D D B R ID G E U VO U T 5V + V IN G N D U 12V C 10uF VO U T 3 V AD J C 10uF LM 117 C 10uF - C O N L M /T O V IN 12V 12V TP1 12V J1 5V TP2 T E S T P O IN T J2 5V T E S T P O IN T NGUON CAP Hình Mạch nguyên lí khối nguồn 4.1.2 Module điều khiển Để điều khiển biến áp áp điện ta sử dụng card ezDSP F2812 hãng Texas Instruments Card vi xử lí có đặc điểm sau:  DSP 32-bit hiệu suất cao  32x32 bit hay dual 16x16 bit MAC  mức bảo vệ luồng liệu  Trình quản lý ngắt tốc độ cực nhanh  Tốc độ hoạt động 150 triệu lệnh/giây  18K words on-chip RAM  128K words on-chip Flash memory  64K words off-chip SRAM memory  Thạch anh 30 MHz  12-bit ADC module  56 cổng IO chia sẻ  Tích hợp JTAG chuẩn IEEE 1149.1 mạch  Điện áp vào board 5V Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện  TI F28xx Code Composer Studio tools driver Card ezDSP F2812 bao gồm khối logic  Giao diện kết nối Analog  Giao diện kết nối vào  Giao diện JTAG  Cổng điều khiển JTAG song song Có thể nhận thấy board eZdspF2812 chứa phần “lõi” tức phần xử lý, nhớ ngoài, kết nối JTAG qua cổng máy in mà chưa có thành phần khác Tuy nhiên IO EXPANTION từ P1 → �9 cộng với giao thức SPI, SCI, I2C, CAN, McBSP GPIO mở rộng giao tiếp với nhiều thiết bị khác Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện Hình Sơ đồ khối ezDSP TMS320F2812[15] Chương trình F28x tương thích với họ 24x/240x DSP Với khả 32 x 32 – bit MAC họ F28x khả xử lý 64 – bit, cho phép F28x trở thành lựa chọn cho ứng dụng đòi hỏi nhân điều khiển floating –point F2812 hỗ trợ nhiều giao tiếp với ngoại vi, với mục đích tương thích với MCU thời:  eCAN: hỗ trợ 32 mailboxes, time stamping message, tương thích với CAN 3.0B Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện  McBSP: the Multichannel buffer serial port giao tiếp với E1/T1 lines, phone– quality codecs cho modem applications high – qualities stereo audio DAC devices  SPI: thường để giao tiếp DSP với ngoại vi processor khác  SCI: tương đương với UART Các khối sử dụng thiết kế trình bày đây: a CPU Timers F2812 có CPU Timer 32-bit Sơ đồ khối cho timer sau: Hình Sơ đồ khối CPU Timers[15] Xung kích timer chân “SYSCLKOUT” chạy tốc độ 150MHz, sử dụng thạch anh 30Mhz với PLL tỉ lệ 10/2 Mỗi timer cho phép chạy TCR – Bit4, tín hiệu đưa đến chia 16bit (PSCH:PSC) Tín hiệu qua chia kích hoạt đếm lùi 32bit TIMH:TIM Cuối cùng, timer tràn (đếm đến hay đến giá trị đặt trước) có u cầu ngắt gửi CPU Thanh ghi 16bit TDDRH:TDDR dùng để đặt lại giá trị cho chia PSC Tương tự, ghi 32bit PRDH:PRD để đặt lại giá trị cho đếm lùi TIM Timer Timer thường sử dụng cho hệ thời gian thực Texas Instruments “DSP/BIOS” , Timer tùy chọn, dùng trường hợp thông dụng Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện b Event Manager Timers Một tính mạnh F2812 quản lý “Event Manager (EV)”, khối quản lý giống với Timer CPU Timer 0, 1, Bộ định EV gọi Timer 1, 2, 3, 4, hồn tồn độc lập với timer Vì vậy, nói đến timer, phải nói rõ CPU timer EV timer Bộ EV sử dụng ghi 16-bit, CPU Timers dùng ghi 32-bit Điểm khác quan trọng Event Manager CPU Timers và/ra hệ thống Một EV tạo tín hiệu cứng trực tiếp từ kiện timer bên Vì vậy, thường sử dụng để tạo thời gian sở cho tín hiệu cứng Các tín hiệu xung số Với trợ giúp EV-logic, thay đổi tần số hay độ rộng xung tín hiệu phát ra, hay gọi điều khiển “Pulse Width Modulation” (PWM) EV có đo thời gian tín hiệu, với phát sườn, gọi ‘Capture Unit’, ta đo thời gian tín hiệu bên ngồi, ví dụ để đo tốc độ quay Thành phần EV ‘Quadrature Encoder Pulse’ (QEP) Bộ thường sử dụng để tính tốc độ chiều quay trục quay trực tiếp từ tín hiệu phần cứng, từ encoder F2812 có EV, gọi EVA EVB Mỗi có timer 16-bit để hoạt động Bộ EVA timer gồm ‘General Purpose Timer’ T1 T2, EVB gồm T3 T4 c Khối tạo PWM  Hỗ trợ 12 chân PWM hoạt động nhiều chế độ kết hợp độc lập  Bộ đếm sử dụng ghi 16-bit  Dải lập trình vùng trễ (deadband) rộng cho cặp chân PWM  Có thể thay đổi độ rộng xung sau chu kỳ PWM  Mạch tạo mẫu xung, lập trình tạo xung đối xứng, bất đối xứng, tạo dạng sóng PWM khơng gian vector chiều  Giảm thiểu thời gian hao phí CPU sử dụng tính tự động nạp lại (autoreload) ghi compare period  Các chân PWM điều khiển trạng thái trở kháng cao chân PDRINTx mức thấp sau tín hiệu PDPINTx xác định Chân PDPINTx (sau xác định) lưu vào ghi bit COMCONx Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện  Các bit ghi EXTCON dùng để chọn điều khiển ngắt riêng biệt cho cặp PWM tín hiệu Nguyên tắc tạo tín hiệu PWM: Bộ so sánh liên tục so sánh giá trị đếm 16-bit (TxCNT) với ghi khác Compare (TxCMPR) Period (txPR) Nếu giá trị ghi Counter Compare nhau, đưa mức tín hiệu ON chân (TxPWM) Nếu giá trị ghi Counter Period nhau, tín hiệu OFF Đó hoạt động chế độ không đối xứng Hai chế độ hoạt động thường dùng: Chế độ đếm tiến lên counter, sử dụng tạo dạng sóng khơng đối xứng (đối xứng sườn): Hình Đồ thị thể chế độ Timer đếm tiến[15] Đối với phát xung bất kỳ, xác định chu kỳ/tần số phát xung việc cần phải làm Trong trường hợp này, tần số phát xung PWM xác định theo công thức sau: PWM _ Freq = CPUCLK Prescale TxPR ( 4) CPUCLK tần số hoạt động CPU, trường hợp 150MHz Prescale chia tỉ lệ, ta chọn 1:1 Ví dụ để tạo xung tần số 100Khz, xuất chân PWM1, cần phải đặt vào ghi T1PR giá trị tính sau: T1PR=150000/(1*100) = 1500 Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện Tiếp đến độ rộng xung (dutycycle) Giá trị dutycycle xác định qua ghi TxCMP Chân PWM đặt trạng thái tích cực cao (active high), độ rộng xung tính theo cơng thức: Dutycycle = ( T1PR − TxCMP ) 100 TxPR ( 4) Trường hợp chân active low tính theo cơng thức: Dutycycle = TxCMP 100 TxPR ( 4) Như ví dụ trên, để tạo xung 100Khz với độ rộng xung 50%, chân active high, cần đặt vào ghi T1CMP giá trị: T1CMP =1500 - 50 * 1500 / 100 = 750 Chế độ đếm lên xuống, sử dụng tạo dạng sóng đối xứng (đối xứng trung tâm): Hình Đồ thị thể chế độ Timer đếm tiến/lùi[15] Trường hợp khác với trường hợp tạo xung Tần số phát xung PWM xác định theo công thức sau: PWM _ Freq = CPUCLK 2.Prescale.TxPR ( 4) Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện Ví dụ để tạo xung tần số 100Khz, xuất chân PWM1, cần phải đặt vào ghi T1PR giá trị tính sau: T1PR=150000/(2*1*100) = 750 Tiếp đến độ rộng xung (dutycycle) Giá trị dutycycle xác định qua ghi TxCMP Với chân OutPWM để chế độ active high, độ rộng xung tính theo cơng thức: Duty cycle = ( TxPR – TxCMP ) 2.100 TxPR ( 4) Trong trường hợp chân active low dutycycle tính theo cơng thức: Dutycycle = 2.TxCMP.100 TxPR ( 4) Như ví dụ trên, để tạo xung 100Khz với độ rộng xung 50%, chân để chế độ active high, cần đặt vào ghi T1CMP giá trị: T1CMP =750 - 50 * 1500 / 200 = 375 Để thấy rõ hoạt động khối PWM, ta quan sát ví dụ sau: Hình Đồ thị thể thay đổi tần số độ rộng xung phát[15] Trường hợp EV Timer chạy chế độ ‘counting up/dowm’ timer bắt đầu đếm từ ‘Comp1’ lưu ghi TxCMPR chu kỳ (period #1) lưu Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện ghi TxPR Sang chu kỳ (period #2) , ta thay đổi giá trị TxCMPR từ ‘Comp1’ sang ‘Comp2’ Sự thay đổi tạo hình chu kỳ Trong chu kỳ 3, ta thay đổi giá trị ghi TxPR, ta thấy thay đổi tần số chu kỳ d Khối ngắt F2812 có chân ngắt ngồi (XINT 1, 2, 13) Mỗi ngắt ngồi chọn chế độ bắt sườn lên xuống, tắt hay bật chế bắt ngắt Mỗi ngắt chứa ghi 16-bit tự đếm tiến lên trình chạy, tự quay xảy ngắt Bộ đếm dùng để tính thời gian xác khung ngắt Trong thiết kế đồ án, có sử dụng chân ngắt XINT1 XINT2 Chân XINT1 để lấy xung áp đầu vào PT, chân XINT2 để lấy xung dòng PT Để khởi tạo chân chân bắt ngắt, ta đặt ghi sau: GpioMuxRegs.GPEMUX.bit.XINT1_XBIO_GPIOE0 = 1; // GPIOE0 is XINT1 pin GpioMuxRegs.GPEMUX.bit.XINT2_ADCSOC_GPIOE1 = 1;// GPIOE1 is XINT2 pin Cho phép chân hoạt động, chọn chế độ bắt sườn lên, ta config sau: XIntruptRegs.XINT1CR.bit.ENABLE = 1; // Enable XINT1 pin XIntruptRegs.XINT1CR.bit.POLARITY = 1; //1 : rising,, 0:falling XIntruptRegs.XINT2CR.bit.ENABLE = 1; // Enable XINT2 pin XIntruptRegs.XINT2CR.bit.POLARITY = 1; //1 : rising,, 0:falling // Enable XINT1 in the PIE: Group interrupt PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx4 = 1; PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK1 = 1; PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx5 = 1; PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK1 = 1; Trong chương trình có xây dựng hàm ngắt để xử lý bắt sườn lên chân XINT e Module ADC F2812 ADC module có 16 kênh, cấu hình để hoạt động module kênh hoạt động tự do, phục vụ kiện A B Hai module kênh mắc cascade để tạo thành module 16 kênh Các đặc điểm module ADC: Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện Cũng với thuật toán PLL mạch ứng dụng, ta thực nhanh chóng thực nghiệm khảo sát hoạt động biến áp áp điện thay đổi giá trị tải Ta thay đổi giá trị tải đầu ra, cho thuật toán PLL hoạt động theo góc lệch pha khác nhau, giá trị góc lệch pha có đầu đẹp nhất, điểm làm việc tối ưu biến áp áp điện Các giá trị thực nghiệm thu bảng sau: Bảng Dữ liệu thực nghiệm thay đổi tải Giá trị tải (kΩ) Góc lệch pha(o) Điện áp đầu ra(V) Công suất (W) 107 45 409.7 0.784 87.8 50 290.1 0.479 77.9 55 242.8 0.378 68 60 209.9 0.324 58.2 60 178.4 0.274 48.2 50 155.0 0.249 38.4 40 122.1 0.194 28.5 25 123.8 0.269 18.6 40 105.7 0.300 Từ bảng số liệu trên, ta vẽ đồ thị góc lệch pha theo giá trị tải: Hình Đồ thị góc lệch pha theo tải Hình Đồ thị cơng suất đầu theo tải Những đồ thị thực nghiệm cho ta nhìn thực tế hoạt động biến áp áp điện: Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện  Khi thuật toán PLL làm việc với độ lệch pha tín hiệu dịng đầu áp đầu vào biến áp áp điện cần phải cập nhật giá trị độ lệch pha theo biến thiên giá trị tải điều kiện hoạt động biến áp áp điện  Trong dải giá trị tải mà ta khảo sát, thực nghiệm cho thấy mối quan hệ công suất đầu với giá trị tải có dạng giống với đường đặc tính thu mơ MATLAB Chương Nhận xét chung Chương NHẬN XÉT CHUNG Những nhận xét đưa hai phương diện:  Phương diện hoạt động biến áp áp điện  Phương diện hoạt động thuật toán PLL Về phương diện điều khiển hoạt động biến áp áp điện:  Ứng dụng hoàn thành toán điều khiển biến áp áp điện làm việc bám tần số cộng hưởng theo độ lệch pha tần số  Nếu có phương pháp bắt pha dịng điện đầu vào tốn điều khiển biến áp áp điện giải triệt để Tuy nhiên điều khó khăn, nên việc bắt pha dòng đầu Mặt khác, tải thay đổi, thân giá trị độ lệch pha dòng đầu áp đầu vào bị thay đổi Nên việc điều khiển bám tần số cộng hưởng biến áp áp điện có ý nghĩa tải thay đổi không nhiều (thay đổi nhiễu tải, nhiệt độ…)  Khi tải thay đổi dải rộng rõ ràng việc cập nhật giá trị độ lệch pha ứng với giá trị tải cần thiết Ta lại cần phải có thêm tín hiệu phản hồi để nhận biết điểm cộng hưởng ( Tín hiệu điện áp, chẳng hạn) Từ xác định độ lệch pha theo tải Và thuật toán PLL làm cho biến áp áp điện làm việc bám tần số mà có giá trị độ lệch pha  Với tín hiệu phản hồi thêm ta điều khiển biến áp áp điện, khơng làm việc tối ưu mà đảm bảo yêu cầu khác (chẳng hạn ổn định điện áp, giao tiếp tích hợp hệ thống lớn…) Đây hướng tiếp cho khóa sau nêu tiếp tục đề tài điều khiển biến áp áp điện Về phương diện thuật toán Phase locked Loop, phương pháp ứng dụng rộng rãi viễn thông Nhưng phạm vi đồ án này, ta kết luận quan điểm ứng dụng PLL vào lĩnh vực điện tử cơng suất:  Thuật tốn PLL ta thiết kế dành riêng cho đối tượng biến áp áp điện Trong lĩnh vực điện, điện tử ta thấy nhiều ứng dụng cần đến PLL: nguồn cộng hưởng, hòa đồng lưới điện…Bằng kết thu từ thực nghiệm, khẳng định SDPLL công cụ hữu hiệu để điều khiển đối tượng làm việc dựa độ lệch pha tín hiệu Chương Nhận xét chung  So sánh với PLL thực phần cứng, SPLL đạt nhiều ưu điểm vượt trơi như: tính linh hoạt, mềm dẻo, dễ hiệu chỉnh, dễ tích hợp, bảo vệ chất xám người thiết kế…Tuy nhiên khơng tránh khỏi nhược điểm nói chung phần mềm như: độ tin cậy, tính ổn định chương trình phần mềm phụ thuộc nhiều vào người thiết kế, tốc độ không cao mạch phần cứng bị giới hạn bới tốc độ tính tốn vi xử lí…Nhưng nay, khả tính tốn vi xử lí ngày tăng cường Do việc thực PLL tần số cao, chí cao khả thi Mở ứng dụng PLL cho đối tượng hoạt động tần số cao Chương KẾT LUẬN Với đề tài “Nghiên cứu, phát triển PLL số cho ứng dụng sử dụng biến áp áp điện”, em tổng hợp nhiều lượng kiến thức học giảng đường năm học vừa qua Em xin chân thành cảm ơn bảo nhiệt tình thầy giáo TS.ĐỖ MẠNH CƯỜNG, thầy cô giáo mơn Tự động hố XNCN giúp đỡ bạn sinh viên giúp em hoàn thành đồ án Với đề tài này, em thu kết cụ thể sau Đã thực hiện: - Tìm hiểu lí thuyết biến áp áp điện - Thiết kế thành công mạch ứng dụng biến áp áp điện cấp nguồn cho tải trở - Xây dựng thực thành công thuật toán PLL điều khiển biến áp áp điện làm việc điểm cộng hưởng - Khai thác sử dụng CARD eZdsp F2812 hãng Texas Instruments Định hướng mở rộng: - Điều khiển độ lớn điện áp đầu biến áp áp điện - Phát triển chương trình điều khiển biến áp áp điện dạng ”sub-system” - Phát triển thuật toán PLL tổng quát vi xử lí, mở rộng ứng dụng sang đối tượng khác : nguồn cộng hưởng, đồng lưới, lọc tích cực… Do khó khăn mang tính khách quan hạn chế thân em nên đồ án khơng tránh khỏi thiết sót, em mong nhận ý kiến đóng góp, bảo q báu thày bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 01 tháng 06 năm 2010 Sinh viên thực Nguyễn Tự Hóa MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU ẾT LUẬN PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Chương Code MATLAB mơ đặc tính biến áp áp điện Vin = 5; %Dien ap vao bien ap %Thong so bien ap Rm = 1.33; %Dien tro dac trung ton hao co Lr = 0.66e-3; %Dien cam noi tiep dau vao Cr = 3.925e-9; %Dien dung noi tiep dau vao n = 32; %Ty so truyen co ly tuong Cin = 105e-9; %Dien dung dau vao PT Co = 20e-12; %Dien dung dau PT f = [90000:200:110000]; %Dai tan so tai khao sat logaR =[0:0.1:9]; Ro = 10.^logaR; [X,Y] = meshgrid(f,Ro); %Lenh tao luoi ve thi %Tinh cac thong so omega = 2*pi.*X; %Tan so goc R1o = Y./(n*n); %R'o C1o = (n*n)*Co; %C'o R2o = R1o./(1+(omega*C1o.*R1o).^2); %R"o C2o = C1o.*((1+(omega*C1o.*R1o).^2)./(omega*C1o.*R1o).^2); %C"o A = C1o/Cr; %A omega_rs= 1/sqrt(Lr*Cr); %omega frs = omega_rs/(2*pi); Q = omega_rs*Co*Y; Qm = 1/(omega_rs*Cr*Rm); f1 = X./frs; K1 = (1 - A*(f1.*f1 - 1) + Rm./R1o); K2 =((omega_rs./omega).*(A./Q).*(f1.^2-1)+ f1.*A/Qm); K = K1.^2 + K2.^2; %Y n2 = n./sqrt(K); %He so bien ap Po = ((Vin*n2).^2)./Y; %Cong suat dau %e = R2o(:,51)./(R2o(:,51)+Rm)*100; %Hieu suat bien ap e = R2o./(R2o+Rm)*100; %Hieu suat bien ap close all; %Xoa cac hinh hien tai surf(X,logaR,n2); %Do thi he so bien ap xlabel('TAN SO HOAT DONG [Hz]'); ylabel('Log10(R)'); zlabel('HE SO BIEN AP'); view(10,10); figure; surf(X,logaR,Po); %Do thi cong suat dau xlabel('TAN SO HOAT DONG [Hz]'); ylabel('Log10(R)'); zlabel('CONG SUAT DAU RA [W]'); view(10,10); figure; plot(logaR,e) surf(X,logaR,e); xlabel('TAN SO HOAT DONG [Hz]'); ylabel('Log10(R)'); zlabel('HIEU SUAT BIEN AP [%]'); view(10,10); %Dieu chinh goc nhin e = R2o./(R2o+Rm)*100; %Hieu suat bien apmax_n2 max_n2 = max(n2'); max_Po = max(Po'); max_e = max(e'); plot(logaR,max_n2./16,' ','LineWidth',2.5); hold on; plot(logaR,max_Po*20,'-r','LineWidth',2.5); plot(logaR,max_e,':g','LineWidth',2.5); legend('He so bien ap','Cong suat','Hieu suat'); Chương Code điều khiển vòng hở // Dieu khien vong ho ta dung chuong trinh rat don gian xuat xung PWM co tan so xac //dinh de cap vao bien ap ap dien void main(void) { tanso=103700; // hz // Just sit and loop forever: pwm_chan1(tanso,40) ; delay_ms(2000); while(1); } Chương Code điều khiển vịng kín #include "DSP281x_Device.h" #include "DSP281x_Examples.h" #define T_1 50000 // Hang so thu nhat cua bo loc (us) #define T_2 5000 // Hang so thu hai cua bo loc (us) #define U_b //(V) #define K_0 15000 // (Don vi s-1*V-1) He so cua DCO #define f_0 90000// Tan so lam viec trung tam cua DCO - Hz Uint32 f=91000; // Bien luu tan so lam viec cua PLL Uint32 T_lech = 0; Uint32 goclechpha = 0; Uint32 T_lech_percent = 75; Uint32 T_lech_rect = 90; // int duty = 45;// thoi gian ns Uint32 T=0 ; // chu ki cua U1 Uint32 T_cross=0;// thoi gian lech pha giua tin hieu ngat float Uc_pre=0.1; float Uc_cur=0.1; float Uf_pre=0.1; float Uf_cur=0.1; signed int Q=0;// gia tri Q float T_pos=0.0,T_neg=0.0;//(us) int flag_phase=0; // Co bao da lay duoc T_cross int flag=0;// Co bao toi chu ki tinh toan moi Uint32 count=0; // Prototype statements for functions found within this file interrupt void XINT_1_ISR(void);// ISR1 xac dinh xung len cua U1 interrupt void XINT_2_ISR(void);// ISR2 xac dinh xung len cua U2 void SPLL(void); void Get_phase_dif(void); void Update_PT_In(void); void delay_ms(long ms) { DELAY_US(ms*1000); } void pwm_chan1(Uint32 tansoHz,int duty100) { EvaRegs.T1PR=75000000/tansoHz; EvaRegs.CMPR1 = 75000000/tansoHz * duty100 /100 ; } void Gpio_select(void); void main() { T=1000000000/f; pwm_chan1(f,duty); delay_ms(100); while(1) { if(flag_phase==1) { SPLL(); goclechpha=((float)T_cross/(float)T*360); Update_PT_In(); flag_phase=0; } } } void SPLL(void)// tinh toan { T_lech=T*(360-T_lech_rect)/360; T_cross+=T_lech; while(T_cross>=T) { T_cross-=T; } //Tinh toan cho PFD if(T_cross 0) { Uc_cur = Uc_pre + (float)(U_b - Uc_pre) * T_pos / (T_1 + T_2); Uf_cur = Uc_cur + T_pos * T_2 * ((float)U_b-Uc_cur)/(T * (T_1 + T_2)); } else if(T_neg > 0) { Uc_cur = Uc_pre * (1 - ((float)T_neg / (T_1 + T_2))); Uf_cur = Uc_cur * (1 - ((float)T_2 * T_neg/(T * (T_1 + T_2)))); } else { Uc_cur = Uc_pre; Uf_cur = Uc_cur; } // Tinh toan cho DCO f=f_0+K_0*Uf_cur; T=1000000000/f; // update cac gia tri tinh toan cho lan tinh toan tiep theo Uc_pre=Uc_cur; Uf_pre=Uf_cur; } TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Mạnh Cường, “Piezoelectric Transformer Integration Posibility in High Power Density Applications”, Technische Universitat Dresden, 2008 [2] Gregory Ivensky, Isaac Zafrany and Shmuel Ben-Yaakov, “Generic operation characteristics of piezoelectric transformers”, IEEE Trans Power Electron, vol 17, Nov 2002, pp 1049-1057 [3] Eddy Wells, “Comparing magnetic and piezoelectric transformer approaches in CCFL applications”, Texas Instruments Incorporated, 2005 [4] Alfredo Vázquez Carazo, “50 years of Piezoelectric Transformers Trends in the technology”, Department of R&D Engineering, Face Electronics, 2004 [5] Bronstein, S., and Ben-Yaakov, S., “Design Considerations for Achieving ZVS in a Half Bridge Inverter that Drives a Piezoelectric Transformer with No Series Inductor”, Power Electronics Specialists Conference, 02 2002 IEEE 33rd Annual, 2002 [6] Lin C H., Lu Y., Lo Y K., Pai K J and Wang Y Y., “Inductor less piezoelectric transformer electronic ballast for linear flourescent lamp”, Applied Power Electronics Conference and Exposition, APEC 2001 Sixteenth Annual IEEE, 2001 [7] Ben-Yaakove, S., Ivensky, G., “Drivers and Rectifiers for Piezoelectric Elements”, IEEE Power Electronics Specialist Conference, PESC-2005, 2005 [8] Chang-Hua Lin, Ying-Chi Chen, Ying Lu, “DPLL Technique Applied to Backlight Module for Eliminating Temperature Effect in Piezoelectric Transformer”, Dept of Computer and Communication Engineering, St John's University, 2005 [9] E Dailago and A Danioni, “Resonance frequency tracking control for piezoelectric transformer DC-DC converter”, ELECTRONICS LETTERS - October 2001 [10] Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện tử công suất, Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2005 [11] Roland E Best, Phase-Locked Loops - Design, Simulation, and Applications, McGraw-Hill, 1999 [12] J Díaz, J.A Martín-Ramos, M.J Prieto and F No, “A Double-Closed Loop DC/DC Converter Based On A Piezoelectric Transformer”, GIJON-ASTURIASSPAIN, 1999 [13] Spectrum Digital Incorporated, “eZdspTM F2812 Technical Reference”, September 2003 [14] TMS320F2812 Digital Signal Processor – Implementation Tutorial TEXAS INSTRUMENTS, “TMS320F2810, TMS320F2811, TMS320F2812, TMS320C2810, TMS320C2811, TMS320C2812 - Digital Signal Processors Data Manual”, TI,2007 [15] Nguyễn Phùng Khoang, MATLAB & SIMULINK dành cho kĩ sư điều khiển tự động, Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2001 [16] Nguyễn Trinh Đường, Lê Hải Sâm, Lương Ngọc Hải Nguyễn Quốc Cường, Điện tử tương tự, Nhà xuất giáo dục, 2007 ... BIEN AP AP DIEN - PT Hình Biến áp áp điện V_O U T Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện 4.1.5 Module bắt pha áp vào dòng biến áp áp điện Để điều khiển biến áp áp điện làm việc tần số cộng... pha áp vào dòng biến áp áp điện 1.2 Đo đạc đánh giá kết thu Toàn layout mạch ứng dụng hình đây: Hình Layout mạch ứng dụng Tồn hình ảnh phần cứng sử dụng ứng dụng này: Chương Thiết kế mạch ứng dụng. .. nhìn thực tế hoạt động biến áp áp điện: Chương Thiết kế mạch ứng dụng biến áp áp điện  Khi thuật toán PLL làm việc với độ lệch pha tín hiệu dịng đầu áp đầu vào biến áp áp điện cần phải cập nhật

Ngày đăng: 23/10/2013, 05:20

Hình ảnh liên quan

Hình 4. Mạch nguyên lí của khối nguồn. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Mạch nguyên lí của khối nguồn Xem tại trang 2 của tài liệu.
Hình 4. Sơ đồ các khối của ezDSP TMS320F2812[15]. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Sơ đồ các khối của ezDSP TMS320F2812[15] Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 4. Sơ đồ khối của CPU Timers[15]. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Sơ đồ khối của CPU Timers[15] Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 4. Đồ thị thể hiện chế độ Timer đếm tiến[15]. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Đồ thị thể hiện chế độ Timer đếm tiến[15] Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 4. Đồ thị thể hiện chế độ Timer đếm tiến/lùi[15]. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Đồ thị thể hiện chế độ Timer đếm tiến/lùi[15] Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 4. Đồ thị thể hiện sự thay đổi tần số và độ rộng xung phát[15]. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Đồ thị thể hiện sự thay đổi tần số và độ rộng xung phát[15] Xem tại trang 9 của tài liệu.
F2812 ADC module có 16 kênh, có thể cấu hình để hoạt động như 2 module 8 kênh hoạt động tự do, phục vụ các sự kiện A và B - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

2812.

ADC module có 16 kênh, có thể cấu hình để hoạt động như 2 module 8 kênh hoạt động tự do, phục vụ các sự kiện A và B Xem tại trang 10 của tài liệu.
Mạch lực sử dụng để điều khiển biến áp áp điện được xây dựng theo mô hình lớp D, sử dụng 2 van IRF540 được lái bằng 1 IC IR2103 - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

ch.

lực sử dụng để điều khiển biến áp áp điện được xây dựng theo mô hình lớp D, sử dụng 2 van IRF540 được lái bằng 1 IC IR2103 Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 4. Mạch lực. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Mạch lực Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 4. Biến áp áp điện. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Biến áp áp điện Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 4. Mạch bắt pha áp vào và dòng ra của biến áp áp điện. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Mạch bắt pha áp vào và dòng ra của biến áp áp điện Xem tại trang 13 của tài liệu.
Toàn bộ layout của mạch ứng dụng như hình dưới đây: - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

o.

àn bộ layout của mạch ứng dụng như hình dưới đây: Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 4. Mạch bắt pha áp vào và dòng ra của biến áp áp điện. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Mạch bắt pha áp vào và dòng ra của biến áp áp điện Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 4. Toàn bộ phần cứng sử dụng sử dụng trong ứng dụng. Để kiểm nghiệm về lí thuyết, ta sẽ lấy kết quả lần lượt theo trình tự sau: Với mạch khi chưa có phản hồi: - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Toàn bộ phần cứng sử dụng sử dụng trong ứng dụng. Để kiểm nghiệm về lí thuyết, ta sẽ lấy kết quả lần lượt theo trình tự sau: Với mạch khi chưa có phản hồi: Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 4. Kết quả đo đạc tại tần số ngoài cộng hưởng f=80kHz. Qui ước chung cho các hình kết quả đo đạc:  - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Kết quả đo đạc tại tần số ngoài cộng hưởng f=80kHz. Qui ước chung cho các hình kết quả đo đạc: Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 4. Kết quả tại tần số cộng hưởng f=103.7 kHz. Với trường hợp này ta thấy: - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Kết quả tại tần số cộng hưởng f=103.7 kHz. Với trường hợp này ta thấy: Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 4. Thuật toán PLL với góc lệch pha 70o. - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Hình 4..

Thuật toán PLL với góc lệch pha 70o Xem tại trang 18 của tài liệu.
Bảng 4. Dữ liệu thực nghiệm khi thay đổi tải - THIẾT KẾ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN ÁP ÁP ĐIỆN

Bảng 4..

Dữ liệu thực nghiệm khi thay đổi tải Xem tại trang 19 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan