ＤＯＩ:１０.１９３９２/ｊ.ｃｎｋｉ.１６７１￣７３４１.２０２０１２０１７高压静电油烟净化器设计 无叶风扇控制器宋森森１㊀曾实现１㊀吉双章２
计数继电器１.青岛黄海学院㊀山东青岛㊀２６６４２７ꎻ２.青岛广合祥电子有限公司㊀山东青岛㊀２６６４２７ 摘㊀要：设计了一款以ＳＴＭ３２单片机为主控制器ꎬ以半桥逆变器为主电路的高压静电发生装置ꎬ装置还包括电源电路㊁电压检测电路㊁过流保护电路㊁ＭＯＳ管驱动电路ꎮ在功率变压器设计上ꎬ加入辅助绕组ꎬ通过辅助绕组隔离反馈变压器高压侧电压值ꎬ通过改变半桥逆变电路工作频率实现高压侧电压ＰＩ闭环调节ꎬ设计了通过死区时间控制的系统软起程序以及过流保护打嗝控制ꎮ 关键词：半桥逆变器ꎻ高压静电ꎻＰＩ闭环控制ꎻ过流保护ＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃＯｉｌＦｕｍｅＰｕｒｉｆｙｉｎｇＤｅｖｉｃｅ
ＳｏｎｇＳｅｎｓｅｎ１㊀ＺｅｎｇＳｈｉｘｉａｎ１㊀ＪｉＳｈｕａｎｇｚｈａｎｇ２
１.ＱｉｎｇｄａｏＨｕａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ㊀ＳｈａｎｄｏｎｇＱｉｎｇｄａｏ㊀２６６４２７ꎻ
２.ＱｉｎｇｄａｏｇｕａｎｇｈｅｘｉａｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏ.ꎬＬｔｄ㊀ＳｈａｎｄｏｎｇＱｉｎｇｄａｏ㊀２６６４２７Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＡｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｔａｔｉｃｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅｗｉｔｈＳＴＭ３２ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒａｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｈａｌｆｂｒｉｄｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒａｓｔｈｅｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ.Ｔｈｅｄｅｖｉｃｅａｌｓｏｉｎｃｌｕｄｅｓｐｏｗｅｒｃｉｒｃｕｉｔꎬｖｏｌｔａｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔꎬｏｖｅｒ￣ｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔａｎｄＭＯＳｔｕｂｅｄｒｉｖｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ.ＩｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒꎬｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙｗｉｎｄｉｎｇｉｓａｄｄｅｄꎬｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｉｄｅｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｉｓｆｅｄｂａｃｋｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｓｏｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙｗｉｎｄｉｎｇꎬｔｈｅＰＩｃｌｏｓｅｄ￣ｌｏｏｐｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｉｄｅｖｏｌｔａｇｅｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｈａｌｆｂｒｉｄｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔꎬｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｏｆｔｓｔａｒｔｐｒｏｇｒａｍｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｄｅａｄｔｉｍｅａｎｄｔｈｅｂｅｌｃｈｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｏｖｅｒｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｈａｌｆｂｒｉｄｇｅｉｎｖｅｒｔｅｒꎻｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｅｌｅ
ｃｔｒｏｓｔａｔｉｃꎻＰＩｃｌｏｓｅｄ￣ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌꎻｏｖｅｒｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
㊀㊀国家大力倡导环保ꎬ但家庭生活㊁餐饮行业还有一些工业生产活动都会排放油烟㊁粉尘㊁含有化工材料的水蒸气等微小
颗粒物ꎮ这加剧了空气污染ꎬ严重威胁人们的身体健康ꎮ环保
部门强制上述行业安装空气净化器ꎬ实现受污染的空气达标排
放ꎬ减小对人体健康的威胁ꎬ因此设计了一款低成本高性能高
压静电油烟净化器ꎮ
１硬件系统设计
如图１所示ꎬ整个系统包括主控电路ꎬ半桥逆变主电路ꎬ半
val-031桥驱动电路ꎬ工频ＡＣ/ＤＣ电路ꎬ电压电流采样电路等
ꎮ
图１系统总体硬件框图１.１主控电路该设计以ＳＴＭ３２Ｆ１０３为主控制器ꎬＳＴＭ３２Ｆ１０３内核为ＡＲＭ３２位的Ｃｏｒｔｅｘ￣Ｍ３ꎬ最高７２ＭＨｚ的工作频率ꎬ在存储器的０等待周期访问时可达１.２５ＤＭｉｐｓ/ＭＨＺꎬ具有单周期乘法和硬件车载卫生间
除法ꎬ具有１２８Ｋ字节的闪存程序存储器容量ꎬ最大６４Ｋ字节的ＳＲＡＭꎬ运算能力强ꎬ具有高级定时器ＴＩＭ１ꎬ可互补输出ＰＷＭ信号ꎬ用来驱动半桥逆变电路ꎬ并且该定时器可灵活插入死区
伸缩装置时间ꎬ方便调节占空比ꎬ方便系统软起ꎮ１.２半桥逆变主电路主电路拓扑采用半桥逆变电路ꎬ如图２所示ꎬ由两颗Ｇ２０Ｎ５０ＣＭＯＳ管及两颗０.４７ｕＦＣＢＢ高压电容构成半桥结构ꎬ图中Ｒ７㊁Ｒ１４为均衡电阻ꎬ同时起到断电后及时泄放直流侧滤
波电容电荷的功能ꎬＣ６为隔直电容
ꎮ
图２半桥逆变主电路１.３半桥驱动电路主控芯片输出互补的ＰＷＭ波ꎬ通过推挽输出进行功率放大ꎬＭＯＳ管驱动电路如图３所示ꎮ脉冲变压器Ｔ１ꎬ匝比Ｎ１ʒＮ２ʒＮ３＝１ꎬ在脉冲变压器Ｔ１一次侧产生三电平矩形波ꎬ脉冲变压器二次侧产生相位互查１８０ʎ的两路三电平矩形波隔离驱动半桥电路两颗ＭＯＳ管
Ｇ２０Ｎ５０Ｃꎮ图３ＭＯＳ驱动电路０
２科技创新
科技风２０２０年４月
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议