高壓變頻器控制單元總線板設(shè)計(jì)及阻抗匹配研究.pdf

1、變頻器廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的多個(gè)領(lǐng)域，是電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。
　　 現(xiàn)代電力拖動(dòng)系統(tǒng)中變頻器是一個(gè)非常重要的控制設(shè)備，運(yùn)行的優(yōu)劣關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)的控制效果。常用高壓變頻器主要由功率單元和控制單元組成，總線板是變頻器控制單元內(nèi)的高速數(shù)據(jù)傳輸背板，CPU單板、IT單板、PWM生成單板、電源單板都連接在總線板上，是各單板間的數(shù)字信號(hào)，電源供應(yīng)的共用通道。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)高頻數(shù)字信號(hào)在總線板上傳輸時(shí)，極易出

2、現(xiàn)反射與振鈴等影響信號(hào)正常傳輸?shù)默F(xiàn)象，使總線板不定時(shí)出現(xiàn)超出安全閾值的干擾，產(chǎn)生不可預(yù)見(jiàn)的邏輯錯(cuò)誤，所以對(duì)總線板進(jìn)行設(shè)計(jì)以及運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)手段消除總線板的干擾，對(duì)整個(gè)變頻器穩(wěn)定而可靠的運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。
　　 本文介紹了變頻器的基本結(jié)構(gòu)和類(lèi)型，以及變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展史和變頻器的應(yīng)用。針對(duì)多電平單元串聯(lián)電壓源型高壓變頻器，分析了它的組成部分移相變壓器、功率單元和控制單元的作用及構(gòu)成。對(duì)高壓變頻器總線板所傳輸?shù)母哳l數(shù)字信號(hào)進(jìn)行

3、分析，找出影響總線板信號(hào)傳輸?shù)母蓴_因素，如反射、振鈴、串?dāng)_等現(xiàn)象形成的原因，對(duì)總線板的傳輸線進(jìn)行分析，確定傳輸線在實(shí)際應(yīng)用中如何影響信號(hào)的傳輸以及傳輸線的特性阻抗，并分析了保證信號(hào)傳輸常用的阻抗匹配方法。
　　 根據(jù)高壓變頻器控制單元總線板所連接的單板，以及對(duì)實(shí)際工作的要求，比較各種常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確定總線板的基本結(jié)構(gòu)和尺寸，并選用合適的PCB材料制作總線板;按照信號(hào)傳輸?shù)囊髮?duì)設(shè)計(jì)完成的總線板，從理論上對(duì)數(shù)字、地址、控制等總線

4、運(yùn)用阻抗匹配的方法抑制反射與振鈴等因素的產(chǎn)生，以保證總線板穩(wěn)定而可靠的運(yùn)行。
　　 將設(shè)計(jì)完成的總線板進(jìn)行帶載實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，選用最準(zhǔn)確的排除法對(duì)總線板故障原因進(jìn)行查找，包括對(duì)總線上連接板的軟硬件進(jìn)行調(diào)整，確定了總線上存在的影響總線板穩(wěn)定運(yùn)行的干擾信號(hào)，也確定了故障產(chǎn)生的原因是傳輸線阻抗匹配不當(dāng)。對(duì)總線板的傳輸線特性阻抗重新進(jìn)行確定，計(jì)算出最佳的匹配電阻阻值，并對(duì)總線板相關(guān)的匹配電阻進(jìn)行更換后重新帶載