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大功率数字电源过流保护

时间:2021-07-25 06:28:04  来源:  浏览量:
各位前辈,小弟最近打算用DSP2808开发一款数字电源,但没这方面的经验,有个问题想请教哈:
怎么考虑数字电源的过流保护?

考虑隔离的话,如果直流电源可以采用霍尔进行采样。然后经过AD将电流信息传送给DSP进行处理从而进行保护。 如果是交流电源的话,可以通过互感器或者霍尔进行采样之后再处理。 如果无需隔离的话,直接采样电阻采样然后经过运放处理接入AD采样。 处理方式的话看你的保护需求,一般有如下几种: 1.超过某一个值立即关断输出,一般短路保护就是这样(断路保护一般用硬件做,软件保护来不及)。 2.超过某个值一段时间后关断输出。 3.触发过流后,单位时间内输出能量超过某一个值后关段输出。(反时限) 针对第一种就比较简单了(排除用于短路保护的),DSP每个循环都在判断电流值大小,检测到超过某一个值立即关断PWM输出。 第二种稍微麻烦点,当检测到某一个值之后开始启动计数器进行倒计时,如果一直超过某一个值并且计数值大于等于所需时间了就关断输出。 第三种的话就需要做积分了,当处罚进入过流计时后输出电流可能是一个变化的值,此时单纯的计时可能无法准确的保护电源,此时我们就对电流的平方进行积分,当积分大于某一个值之后关断输出。

建议写个PID调节的程序

?数控电源,基本来说PID是必须的。题主是问过流保护。除了双环控制器可以做限流,过流保护和PID控制器没多大关系。

还有一种方法忘了:就是双环控制器,利用内环进行限流。

您好,如果采用“DSP每个循环都在判断电流值大小,检测到超过某一个值立即关断PWM输出”,这是属于软件过流保护的范畴吧?假定我是>2个开关周期采样一次输出电流、电压,那若在两次采样之间过流,则过流保护滞后很严重。 我在考虑加上硬件过流保护+软件过流保护,两者相结合,但针对DSP控制的数字电源,硬件过流保护具体应该怎么做我不是很清楚,能否给我指点一下?谢谢啦。

硬件上用比较器给DSP做个外部中断,一旦过流,比较器翻转,DSP捕获外部硬件中断后立马关闭驱动

软件反应慢,建议软件做过流保护,硬件做短路保护,反应快

我说的不是过流吗

这种的话,需要看你过流的情况,如果说过流对设备不造成破坏性损坏。那过几个周期进行采样也不要紧。如果短时间的这种过流会损坏设备,那么必须加硬件过流保护,我们一般的处理方式是采样之后,硬件加比较电路加锁存器对所有的输出PWM进行封锁从而关断输出。同时将这个比较电路的输出信号接入DSP,告知DSP设备进入了硬件过流保护.

没必要用锁存器吧,如果你是用的TI的DSP,TZ引脚拉低,直接硬件立即关断所有PWM。软件上进TZ中断程序,再做任何其他的处理都比较灵活了

我也有这个打算利用TI DSP2808的的TZ脚做过流保护,但遗憾的是2808自身没发现有模拟比较器,得外加比较器如LM393等,然后将信号送至DSP的TZ口。

直接软件做就好了,还搞什么硬件,纯属浪费。

软件保护速度不够,特别是短路保护这样的。东西烧完了,软件保护才响应

应该不是这样的吧!我一直是霍尔采样,做保护,也没有烧东西啊!

你多大功率?做过短路实验吗?依靠软件做的吗?

1kW的模块4个。20K的频率进行采样,做保护。速度足够了。目前该动作的时候都会动作,没有出现过把硬件烧掉的现象。 不过,我做这个时间也不长,但是感觉DSP的程序还是挺可靠的。硬件上最好还是要加简单的保护的,对于电流用保险丝,对于电压用比较电路。但保护值都要在软件保护值之外。

是的,是很可靠的。你做的是过流试验还是短路实验呢/,按你的意思短路保护还是用的保险丝。

程序里只有过流没有短路,超过这个值就停掉。短路的话,电流早早超过这个值了。只要程序没问题,轮不到保险丝来保护电路。

短路时电流上升率是很快的。软件的检测速度。考虑开关频率50kHz,这个在大功率场合用DSP里面是很高的频率了。个人目前做的几十kW级别的,一般是20kHz,假设按50kHz算,一个周期是20us,这个长度的时间,如果输出短路,考虑输出线路电感以及可能存在的滤波电感,假如取值100uH。此时输出电压就很重要了,如果是低压输出我们来算一下:假设是低压输出24V,初始电流为0,短路后电流变化率为di/dt=Uo/L=240kA/s,此时20us的时间内电流可以达到:240kA*20us=4.8A,假如是50us则达到12A,都还在可接受的范围内。此时我们依靠软件来判断也足够解决问题了。 假设输出时高压,假设输出540V,初始电流依旧视为0,短路后电流变化率为di/dt=Uo/L=5.4MA/s,此时20us的时间内电流可以达到108A,假如50us则达到270A。 如果输出环路电感只有10uH呢?那前面的值都要乘以10,这个时候您觉得软件保护来得及吗?

有道理,学习了。


1kW功率很小,瞬时短路管子能承受。在大功率场合一瞬间就可以烧掉。

可以用比较器,触发PWM单周期锁定。

恩,谢谢,我也准备用模拟比较器器做过流保护,比较器输出信号连接DSP的TZ引脚。

一般我们做的基本都是靠硬件外围电路比较,达到一定值后电平翻转,送DSP进行保护。如果采用纯软件保护的话,很大程度上会保护不及时,因为硬件电路和执行软件程序有延时,如果功率稍微大一点,很容易炸机。

可是非纯阻负载,启动电流是很大的,不能只用比较器,需要比较器和软件配合,软件要么定时+判断,要么积分运算,计算真有效值。

DSP有TZ引脚,拉低电平可以硬件关断所有PWM输出,比神马的软件判断快多了

TI的TZ脚,还不好用

愿闻其详。 容易受干扰?

无法识别报警类型,无法识别是那个TZ脚在报警。关断驱动也不够智能,TZ脚关断所有驱动,不能选择关断某个驱动。我们用的CPLD在做硬件保护。

哦,那确实比较傻。

EPWM外设的一个功能

  • 请问TI有关于LLC半桥谐振数字电源的介绍文档吗?小弟想用DSP28335作为控制器去做一款DC/DC数字电源,拓扑是LLC半桥谐振,请问TI提供这方面的参考文档吗?在TI上搜了“LLC+DSP”关键词没有找到。哪位大哥知道吗?





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