DSP控制的正弦波逆变电源

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基于DSP技术的三相逆变电源之SPWM原理简析

基于DSP技术的三相逆变电源之SPWM原理简析

基于DSP技术的三相逆变电源之SPWM原理简析
DSP 技术芯片的出现极大的改善了开关电源的研发和设计思路,也为工程师的研发工作提供了诸多便利。

在今明两天的方案分享中,我们将会为大家分
享一种基于DSP 技术的三相逆变电源设计方案。

在今天的分享中,我们首先就这一三相逆变电源的SPWM 调制原理进行简要介绍和分析。

在本方案所设计的这一基于DSP 技术而研制的逆变器电路中,核心部分主要采用的是美国TI 公司生产的TMS320LF2407A DSP 芯片。

在确定了DSP 技术芯片的核心控制理念后,接下来我们就能够根据数字控制思想构建通用的变
换器系统平台。

此变换器平台硬件上具有通用性,不仅适用于500W 的三相逆
变电源,对于输出性能有不同要求的逆变器,只需对软件进行修改即可满足要求。

本方案的设计指标为输入电压220V(AC),输出电压110V(AC),频率
50Hz,输出功率500W,输出电流4.5A,输出总谐波因数(THD)2%。

系统原理图如下图图1 所示。

图1 基于DSP 技术的三相逆变电源系统原理图
系统构成
从图1 所给出的系统原理图可知,整个基于DSP 技术芯片所研发的三相逆变电源系统由输入整流滤波、全桥逆变、输出滤波、驱动隔离、数字控制器、辅
助电源等部分构成。

其中,基于DSP 技术的数字控制器主要为功率电路中给开关管提供门极驱动数字信号。

在整个三相逆变电源系统中,特定的驱动信号是根据控制指令的比较综合,
通过某种调节规律及调节方式获得的。

在数字控制器DSP 中,还包括时序控制等。

而驱动隔离部分主要是给功率主电路的开关管提供驱动模拟信号,即通过。

基于DSP控制的逆变电源车设计研究

基于DSP控制的逆变电源车设计研究

它在工业、 国防、 航海 、 航空等领域中应用非常广泛。
它要求 电源的波形是纯正弦, 谐波含量不大于 5 , % 工作电压为 15 。为了满足输出纯正弦波的要求 , 1V
采用 S WM脉宽调制技术。脉宽调制技术 是通过 P 定的规律控制功率半导体器件 的通 断, 获得一组

等幅不等宽的矩形 脉冲, 用来近似正弦波 。利用传
生成频率为 40 z的正弦交流电, 0H 经变压器输出电 压为 l5 。电源车系统结构原理图如图 l 1V 所示。
算 出各切换点的时间 , 即所谓的规则采样 , 将采集的
所有的切换点放人 内存 , 然后通过查表及必要 的计 算再生成 SWM 波 , P 但数字法受 内存影响较大 。 不 能保证系统 的精度…。两种方法都不理想 , 因此 ,
WM波 , 构成控制系统。D P S 不仅完成对输出的 s — P WM波的脉宽 、 频率进行控制, 还可以完成模拟信号
的电压 、 电流以及交 流电频率 的检测、 显示 , 当出现 过电流 、 欠电压的异常现象时 , 能够 自动保护 、 报警。 D P控制器选 用 r 公 司的 1 定点 D P— S I ’ I 6位 S T S2 F4 7 这是一种性 价 比较高的 D P 它集 M 30 20 A, S, 成6 P 路 WM输出, 每个输出都有可编程的死 区功
中图分类号 :M3 T 3 文献标识码 : A 文章 编号 :0 34 5 ( 06 0 -0 60 10 -20 2 0 ) 1 1 -3 0
(96) 女 , 南 17. ,息 学 院电 气教研室 教师, 硕
士生 。
逆变电源车是频率为 40 z 0 H 的交流 中频电源,
作者 简介: 装索 萍

基于DSP的逆变电源控制器的设计

基于DSP的逆变电源控制器的设计

基于DSP的逆变电源控制器的设计摘要本文讨论的逆变电源控制器采用数字信号处理器(dsp)对逆变电源系统进行全数字控制,通过改变pwm波形的脉冲宽度和调制周期可以达到调压和变频的目的,并融合了多元化的保护功能使逆变电源系统的驱动电路变得简单可靠。

关键词逆变;脉宽调制;svpwm;控制器中图分类号tm4 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)49-0184-02许多行业的用电设备不是直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源,而是通过各种形式对其进行变换,从而得到各自所需的电能形式。

其幅值、频率稳定度及变化方式因用电设备的不同而不尽相同,例如通信电源、不间断电源、医用电源等都是通过整流和逆变组合电路对原始电能进行变换后得到的。

电力系统中,将电网交流电通过整流技术变成直流电,然后通过逆变技术,将直流变成高频交流,再通过高频变压器降压,就达到缩小变压器体积和提高供电质量的目的了[1]。

工控行业中,应用广泛的交流伺服电机的驱动单元使用的是频率可调的三相交流电,而电网提供的交流电是不变的,为了得到幅值和频率可调的三相交流电,我们需要进行直交变换。

本文采用了ti公司生产的32位定点dsp控制器tms320f2812作为控制器主处理器,采用先进的svpwm空间矢量控制算法,并且融合了多元化的保护功能,通过电流采样实现了逆变电源的过流和短路保护,具有良好的实用性。

1 系统结构逆变器中的变流器由三组igbt组成,在其运行的过程中,igbt 的通断频率是很高的,这就需要驱动信号发生器有较高的运算速度,能够产生所需频率的驱动信号,而高性能控制器dsp可以满足这个要求。

ti公司生产的32位定点dsp控制器tms320f2812,其工作频率高达150mz,高性能的32位cpu,大大提高了控制系统的控制精度和芯片处理能力,是目前控制领域最先进的处理器之一,其pwm发生电路可以根据需要直接改变pwm输出频率,随时改变pwm 的脉宽,能够满足逆变器的控制要求。

基于DSP的三相变频器控制系统的设计

基于DSP的三相变频器控制系统的设计

基于DSP的三相变频器控制系统的设计一、引言三相变频器是一种能够将电流频率和电压进行调节的电力装置,通过控制电机的转速,实现对电机的调控。

而基于数码信号处理器(DSP)的三相变频器控制系统能够更精确地控制电机的运行,并提供更高的效率和稳定性。

本文将详细介绍基于DSP的三相变频器控制系统的设计原理和实现方法。

二、三相变频器的工作原理三相变频器主要由整流器、逆变器和控制系统组成。

其中,整流器将交流电源转换为直流电源,逆变器将直流电源转换为可调节的交流电源。

控制系统负责采集和处理电机的转速信号,并通过对逆变器输出电压和频率的控制,实现对电机转速的调节。

三、基于DSP的控制系统设计1. DSP芯片选择由于对于三相变频器控制系统来说,需要实时采集和处理电机转速信号,因此需要选择性能优越的DSP芯片。

根据系统需求,选择XX型号的DSP芯片,该芯片具有高速计算、丰富的外设接口和完善的开发工具链。

2. 电机转速信号采集在控制系统中,需要采集电机的转速信号,一种常用的方式是使用霍尔元件结合磁铁进行转速检测。

通过安装霍尔元件和磁铁在电机轴上,当磁铁经过霍尔元件时,会产生电平变化,通过检测电平变化的频率,可以得到电机的转速。

3. 控制算法设计基于DSP的三相变频器控制系统需要设计合适的控制算法,以实现对电机转速的精确控制。

常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法等。

通过对转速信号的实时采集和处理,利用控制算法计算逆变器输出的电压和频率,可以很好地控制电机的转速。

4. 逆变器输出控制逆变器是三相变频器中一个重要的组成部分,负责将直流电源转换为可调节的交流电源。

通过控制逆变器输出的电压和频率,可以实现对电机转速的调节。

基于DSP的控制系统可以通过PWM(脉宽调制)技术对逆变器输出进行控制,根据控制算法计算出的电压和频率值,通过调节PWM信号的占空比,控制逆变器输出电压的大小和频率的变化。

5. 界面设计和通信功能控制系统通常还具备用户界面和通信功能,以便用户对系统进行监控和调节。

逆变电源的几种控制算法

逆变电源的几种控制算法

逆变电源的几种控制算法逆变电源广泛运用于各类:电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。

在电路中将直流电转换为交流电的过程称之为逆变,这种转换通常通过逆变电源来实现。

这就涉及到在逆变过程中的控制算法问题。

只有掌握了逆变电源的控制算法,才能真正意义上的掌握逆变电源的原理和运行方式,从而方便设计。

在本篇文章当中,将对逆变电源的控制算法进行总结,帮助大家进一步掌握逆变电源的相关知识。

逆变电源的算法主要有以下几种。

数字PID控制PID控制是一种具有几十年应用经验的控制算法,控制算法简单,参数易于整定,设计过程中不过分依赖系统参数,鲁棒性好,可靠性高,是目前应用最广泛、最成熟的一种控制技术。

它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。

将其数字化以后,它克服了模拟PID控制器的许多不足和缺点,可以方便调整PID参数,具有很大的灵活性和适应性。

与其它控制方法相比,数字PID具有以下优点:PID算法蕴涵了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息,控制过程快速、准确、平稳,具有良好的控制效果。

PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数,系统参数的变化对控制效果影响很小,控制的适应性好,具有较强的鲁棒性。

PID算法简单明了,便于单片机或DSP实现。

采用数字PID控制算法的局限性有两个方面。

一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度;另一方面,采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统,造成PID控制器稳定域减少,增加了设计难度。

状态反馈控制状态反馈控制可以任意配置闭环控制系统的极点,实现了逆变电源控制系统极点的优化配置,有利于改善系统输出的动态品质,具有良好的瞬态响应和较低的谐波畸变率。

但在建立逆变器的状态模型时将负载的动态特性考虑在内,因此状态反馈控制只能针对空载和已知的负载进行建模。

由于状态反馈控制对系统模型参数的依赖性很强,使得系统的参数在发生变化时易导致稳态误差的出现和以及动态特性的改变。

基于DSP的正弦逆变电源设计

基于DSP的正弦逆变电源设计
第2 7卷 第 2期
Vo l _ 2 7
No . 2
重 庆 理 工 大 学 学 报( 自然科 学 )
J o u r n a l o f C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ( N a t u r a l S c i e n c e )

2 0 1 3年 2月
F e b .2 0 1 3
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 4 - 8 4 2 5 ( z ) . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 2 1
基于 D S P的 正 弦 逆 变 电 源 设 计
王 博 , 费 莉, 张俊平 , 李 山
1 总方案设计
系统的主 电路 拓扑采 用先升压 再逆 变 的结
收 稿 日期 : 2 0 1 2—1 0— 2 0
基金项 目: 重庆理工大学研究生创新基金 ( Y C X 2 0 1 1 1 0 2 ) 作者简介 : 王博 ( 1 9 8 8 一) , 男, 山西人 , 硕士研究生 , 主要从事 现代 电力 、 电子技术及应用研究 。
WANG B o ,F E I L i ,Z HANG J u n — p i n g ,L I S h a n
( D e p a r t me n t o f E l e c t i r c a l E n g i n e e r i n g a n d A u t o ma t i o n,
要 方式 , 诸 如 太 阳能 发 电 、 风 能 发 电等 。太 阳 能 、
风能发 电都是将 电能储存在 电池 中, 通过逆变系

基于DSP舰用全数字化控制逆变启动电源设计

基于DSP舰用全数字化控制逆变启动电源设计

中图分 类号 :T 4 M3
I ve t rS a tng Po r Suppl sgn Ba e n n r e t r i we y De i s d o Ful g t lCo r l lDi ia nt o
Li uf ng , u Xi e Cha yun o Ze
动 指 令 可靠 快 速 的 启动 滑 油 泵 用 交 流 电动 机 至 关
重要 。
本 文 根 据 舰 船 实 际 需 要 , 设 计 了 一 种 基 于 DS P的全 数 字 化 控 制 逆 变 启 动 电源 , 电路 中 的 开 关 器 件 选 用 全 控 型 器 件 I T。该 装 置 具 有 直 接 GB
要 求 , 本 文 给 出 了 一 种 基 于 DS P全 数 字 化 控 制 的 交 流 电机 专 用 逆 变 启 动 电 源 设 计 方 法 。 该 逆 变 启 动 电 源 具
有 升压 和逆变 两级 功率 变换 ,升压 电路 采用变 参数 P 控制 以提 高动 态响应 能 力 ,逆 变 电路具有 输 出电压 闭 I 环 控制 环节 ,并采 用 S P V WM 调 制技 术提 高直流 母线 电压利 用率 和 改善逆 变输 出 电压 波形 。本 文对 电源 的 系 统结 构 、工 作原 理及 控制策 略进 行 了介绍 , 目前 该 电源 已交付 使用 。 关键 词 :交流 电机 变 参数 P DS S WM I P VP 文 献标 识码 :A 文章编 号 :1 0 — 8 2f0 0 70 2 .4 0 34 6 11 .0 50 2 0
mo o i h u e r v e e t i a i pu q ipe hp we e e a o s t i pe e e t a t r wh c s d t d i eA C l c r c lo l mp e up d i s i po rg n r t r , h s o n pa r pr s n s

基于DSP的单相正弦波变频电源设计与应用

基于DSP的单相正弦波变频电源设计与应用

中图分类 号 :T N 8 6
文 献பைடு நூலகம் 识码 :A
文章编 号 :1 0 0 9 — 2 3 7 4( 2 0 1 4 ) 0 8 - 0 0 4 8 — 0 3
1 概述
1 . 1 问题 的提 出
动条 件 。但 目前 使用 的 电动凿 岩机 也有 明显 缺 点 :对 同 样 硬 度 的岩石 ,它 的转 速 只有气 动 凿岩 机 的5 0 %  ̄6 0 % 。 目前 大 多数 电动 设备 直接使 用 交流 工频 电源 ( 5 0 H Z ), 不能随着工作环境 ( 岩石硬度、钻孔孔径、深度)改变 输 出转矩 、转 速 , 因此工 作效 率较 低 。为此 ,本文 采用 德州 仪器 公 司的T M S 3 2 0 C 2 4 0 7 D S P 处理器 设 计一 种新 型 的 5 K V A 单 相 正弦 波 变 频 电源 ,通 过 输 出可 程 控 的 交流 电
较好 的稳 定性和较 强 的抗干 扰能力 。 2 . 2 硬 件 系统 结构
本 文 设 计 变 频 电源 的 硬 件 系 统 以 T l 公 司 的 T M S 3 2 0 L F 2 4 0 7 A 型D S P 为 控 制 芯 片 , 由主 电路 、保护 电 路 、控制 电路等组 成 ,其 原理 结构 图如 图 1 。
关 鎏 笔 关 … …
及 粪 量 输 械 矿 山 械 的 走 、 车 液 压


统 鬲 箍 工 赢 压 菠 _ I 苫 举 美 主 高
关 , 羹 誊 为 孥 . 磐 山 萄 南 而 / 手 量 进 行 制 动 时 , 制 动 灯 开 关 接 通 制 动 灯 , 发 出 : Ⅲ 芜 盂 妻

至 蒲

基于DSP的三相SPWM变频电源的设计

基于DSP的三相SPWM变频电源的设计

基于DSP的三相SPWM变频电源的设计DSP(数字信号处理器)是一种专门用于实时数字信号处理的微处理器。

在电力电子领域中,DSP常用于三相SPWM(正弦波脉宽调制)变频电源的设计和控制。

三相SPWM变频电源是一种将直流电源转换为交流电源的装置,经过SPWM调制后可以有效地控制输出电压的频率和电压值。

设计一个基于DSP的三相SPWM变频电源需要考虑以下几个方面:1.系统拓扑设计:在设计之前,需要确定所采用的系统拓扑。

常用的变频电源拓扑包括单相桥式逆变器、三相桥式逆变器和电流源逆变器。

选择合适的拓扑结构将有利于系统的性能和控制。

2.DSP控制算法:DSP的控制算法是实现正弦波脉宽调制(SPWM)的核心部分。

SPWM是一种基于三角波的脉宽调制技术,通过控制三角波与正弦波的比较,可以得到合适的脉冲宽度,实现输出电压的调节。

常用的控制算法包括基于查表法和基于直接数字控制(DDC)的算法。

3.输出滤波设计:变频电源输出的电压是脉冲宽度调制信号,需要通过输出滤波电路将其转换为纯正弦波。

根据设计需求,可以选择合适的滤波电路结构,并选择合适的滤波器参数,以达到所需的输出电压波形和谐波含量。

4.保护回路设计:考虑到系统稳定性和操作安全性,需要设计合适的保护回路。

常见的保护回路包括过流保护、过温保护、过压保护等。

这些保护回路可以通过在DSP中实现相应的保护算法来实现。

5.DSP控制板设计:根据DSP的控制算法,设计相应的DSP控制板。

控制板包括DSP芯片、模数转换器(ADC)、数字模拟转换器(DAC)、输出滤波器、保护电路等。

在设计过程中需要考虑电路布局、信号隔离和噪声抑制等问题。

6.性能测试与优化:设计完成后,需要对系统进行性能测试,并根据测试结果进行系统优化。

主要测试项包括输出电压的纹波、变频电源的效率、稳定性和响应速度等。

总结:基于DSP的三相SPWM变频电源的设计需要考虑系统拓扑设计、DSP控制算法、输出滤波设计、保护回路设计、DSP控制板设计以及性能测试与优化。

基于DSP的前馈控制变压变频逆变电源设计

基于DSP的前馈控制变压变频逆变电源设计

F u d t n P oetS p o e yN t n aua Si c o nai fC ia N .04 7 1 ) Poica N tr o n ai rjc :up r d b a oa N trl c ne Fu dt n o h ( o54 3 0 0 ; r ni a a o t il e o n v l ul Sine F u dt n o hj n ( oX167 ) Si ti ad E u ao a D vl ig Porm o D l n P w r c c on a o fZ e ag N . 0 8 3 ; c nic n dct n ee pn rga f ea o o e e i i e f il o t
第4 4卷 第 1 期 1
2 0年 1 01 1月
电 力 电 子 技 术
P we e to i s o rEl cr n c
Vo. 4.N . 1 1 4 o1 No e e 0l v mb r2 O
基于 D P的前馈控制变压变频逆变电源设计 S
范子 林 ,王) cm a d wt a osk d ftp a cn o igm a s i peetdT ep prrva h u d — rcso( S ,o pr i vr u i so y i l ot ln en , rsne .h ae eel tefna e h i n c rl s s
号, 后经 数字 P 调节器 实现 限流 的控制 方案 , I 并给 出设计过 程。 实验 证 明, 方案可 以很好地 满足工 程 目标 。 该
关 键 词 : 变 电源 ;前 馈 控 制 :差 分 采 样 逆
中 圈分 类 号 :M 6 T 44 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :00 10 (0 0 1- 0 4 0 10 — 0 X 2 1 )1 04 — 3

基于DSP三环控制的逆变电源的设计

基于DSP三环控制的逆变电源的设计
现 了三环 的控 制 算法 , 并且 给 出 了程序 流程 图以及 逆 变电 源的详 细设 计 过 程 。在理 论 分析 和 仿 真 的基 础 上设 计 了一 台采 用单极性倍 频 S WM 调制 的 6k A 5 z2 0 V逆 变 器 , P V / 0H / 2 并进 行 了 实验 。 实验 结果 显示 , 所采 用的 三环数 字化控 制 方案 能达到 “ 变电 源带 大功 率 负载” 件 下较 优 的动 态、 态特性 。 逆 条 稳
( o e eo u m t n& Eet c l n ier g B qn n e i e n ui C lg A t a o l f o i l r a gn e n , e i U i r t o A r a t s& A t n u c B r g 10 8 , hn ) ci E i g v sy f o c s o a t , e i 0 0 3 C ia r i n
Ab ta t s r c :Ai d a h la e wa e ditrin o n e tra d t e r d to fo t tv la e ma ni e wh u te la sh a y, me tte votg v soto fiv re n h e ucin o upu ot g g t e h o d i e v ud a d sg ft e i et rp we up l ih u e h hre—o p c nr lwih t e efci e v l e o trlo e in o h nv re o rs py whc s st e t e l o o to t h fe tv a u ue o p,te o t u otg o p h u p tv la e lo a he i u tnc u rntine o p wa nto uc d. DSP TMS3 0F2 2 r d c d b opoa in wa s lce o c r ut nd t nd c a e c re n r o si r d e 2 ’81 p o u e y TI c r r to s ee td t ary o

基于DSP的SPWM变压变频电源的设计

基于DSP的SPWM变压变频电源的设计

基于DSP的SPWM变压变频电源的设计DSP(数字信号处理)是一种高性能的数字信号处理器,可用于设计SPWM(正弦脉宽调制)变压变频电源。

SPWM电源是一种通过调制正弦波脉宽来实现变压变频输出的电源系统,具有电压可调、频率可调的特点。

下面将介绍基于DSP的SPWM变压变频电源的设计。

首先,设计一个用于DSP控制的电源逆变器。

逆变器将直流电源转换为交流电源,以供电给负载。

选用具有较高的转换效率和稳定性的逆变器电路,如单臂全桥逆变器或三脚晶闸管逆变器。

其次,需要设计一个用于测量电源输出电压和电流的采样电路。

采样电路可以采用高精度的模数转换器(ADC)来实现,通过将电源输出连接到ADC输入引脚,可以准确测量输出的电压和电流。

接下来,设计一个电流闭环控制算法来控制电源输出电流。

电流闭环控制算法可以使用DSP的数字信号处理功能来实现。

通过实时采集电源输出电流的测量值,并与设定的电流参考值进行比较,可以计算出电流控制信号,以控制电源逆变器的输出电流。

然后,设计一个电压闭环控制算法来控制电源输出电压。

电压闭环控制算法也可以使用DSP的数字信号处理功能来实现。

通过实时采集电源输出电压的测量值,并与设定的电压参考值进行比较,可以计算出电压控制信号,以控制电源逆变器的输出电压。

最后,完成DSP的程序设计和参数设置。

通过编程DSP,将电流闭环控制算法和电压闭环控制算法实现在DSP中,并设置相应的参数,以实现电源逆变器的正常工作。

综上所述,基于DSP的SPWM变压变频电源的设计主要包括逆变器的设计、采样电路的设计、电流闭环控制算法的设计、电压闭环控制算法的设计和DSP程序设计与参数设置。

这个设计可以实现对电源输出电压和电流的精确控制,能够满足不同负载的要求,具有较高的效率和稳定性。

基于DSP闭环控制的逆变器

基于DSP闭环控制的逆变器
DSP闭环控制逆变器的实现与 应用
DSP闭环控制逆变器的硬件实现
1 2 3
硬件架构
基于DSP的闭环控制逆变器通常采用模块化设计 ,包括主电路、控制电路、驱动电路和保护电路 等。
核心元件
主电路的元件包括开关管、滤波器和变压器等, 控制电路的核心元件是DSP控制器和相关外围电 路。
电路连接
各电路元件通过合理的连接,实现能量的转换与 控制。
DSP的主要应用领域
总结词
通信、音频处理、图像处理、控制系 统等
详细描述
DSP技术在通信、音频处理、图像处 理、控制系统等领域有着广泛的应用 ,如语音识别、音频编解码、图像识 别、雷达信号处理等。
基于DSP的控制系统设计
总结词
实时性、高精度、稳定性
详细描述
基于DSP的控制系统设计具有实时性、高精度和稳定性等特点,能够实现对复杂 系统的精确控制和优化管理。
03
基于DSP的闭环控制逆变器设 计
闭环控制系统的基本原理
反馈控制
通过比较期望输出与实际输出之间的误差,调整系统参数以减小 误差。
负反馈
将系统输出信号反馈到输入端,用于纠正系统误差。
比例-积分-微分控制
通过调整比例、积分和微分系数,改善系统动态性能和稳态精度。
基于DSP的闭环控制逆变器设计方法
快速响应
DSP的高速运算能力使得逆变器能够快速跟踪负载变化。
闭环控制逆变器的优点与局限性
• 灵活性:可实现复杂的控制算法,适应不 同的应用场景。
闭环控制逆变器的优点与局限性
对硬件要求高
需要高性能的DSP和高速A/D转换器 等硬件支持。
抗干扰能力有限
容易受到电网波动、电磁干扰等外部 因素的影响。

《2024年正弦逆变电源输出控制的实现》范文

《2024年正弦逆变电源输出控制的实现》范文

《正弦逆变电源输出控制的实现》篇一一、引言正弦逆变电源是一种将直流电源转换为交流电源的设备,其输出控制是关键技术之一。

在现代电力电子技术中,正弦逆变电源被广泛应用于电力系统、风能、太阳能等新能源的并网和储能系统等领域。

因此,研究正弦逆变电源输出控制的实现对于提高系统性能、降低成本、保证电力质量具有重要意义。

二、正弦逆变电源的基本原理正弦逆变电源主要由直流电源、逆变器、滤波器等部分组成。

其中,逆变器是核心部分,它将直流电源转换为交流电源。

在逆变器中,采用正弦波调制技术来控制输出电压的波形,使得输出的交流电压与标准正弦波相符。

此外,还需要通过控制系统来对逆变器进行控制,保证其稳定运行和输出电压的准确性。

三、正弦逆变电源输出控制的实现正弦逆变电源的输出控制包括两部分:一方面是对输出电压的控制,另一方面是对逆变器的控制。

在具体实现上,主要涉及到控制算法和控制系统两部分。

(一)控制算法正弦逆变电源的输出控制采用数字控制技术,常用的算法包括PID控制算法、模糊控制算法、滑模控制算法等。

其中,PID 控制算法是一种应用广泛且易于实现的算法。

通过检测输出电压与参考电压之间的误差,利用PID算法计算出控制量,对逆变器进行控制,从而实现对输出电压的控制。

此外,模糊控制和滑模控制等算法也可以用于正弦逆变电源的输出控制,但它们的实现相对较为复杂。

(二)控制系统控制系统是实现正弦逆变电源输出控制的关键部分,主要由数字控制器和信号检测器等部分组成。

数字控制器负责实现算法计算和控制信号的输出,而信号检测器则负责检测输出电压和参考电压等信号。

在实际应用中,数字控制器通常采用DSP或FPGA等高速处理器来实现算法和控制功能。

此外,为了实现稳定的控制效果,还需要考虑控制系统的稳定性和抗干扰能力等问题。

四、实际应用中的注意事项在实际应用中,需要注意以下几个方面:1. 控制算法的选择:根据系统要求和实际条件选择合适的控制算法。

在简单易实现且效果良好的情况下,推荐使用PID控制算法。

基于DSP的数字式正弦波逆变电源的研究与设计

基于DSP的数字式正弦波逆变电源的研究与设计
th e T H D i s l .6 8 % w i th R e s is tiv e lo a d 。
Keywor ds: Digital control,r ,digital signal Processor
1 引言
传统的逆变电源多采用模拟电路控制,然而, 随着逆变电源要求的不断提高,传统的模拟控制型 正弦波逆变器由于其固有的缺点已渐渐不能满足要 求; 同时,随着各种高性能微处理器的出现,已经 使逆变电源的全数字控制成为现实; 和传统的模拟 控制方式相比,数字控制方式具有如下优点: 1. 易于采用先进的控制方法和控制策略, 使得 逆变电源的智能程度更高,性能更完美; 2. 控制更加灵活、方便,可以在线设置工作方 式和修改参数,使得系统完全可以通过修改软件实 现智能升级; 3. 可以通过同步串口通讯读取系统的故障类 型,使得维修和故障识别更加 便、快捷; 4。 系统的可靠性进一步提高;
值电流为 36A,考虑负载类型及允许的过载倍数,
IGBT 的额定电流值按 2~ 3 倍额定选择,我们选用 电压 电流等级为 60O l 00A 的 日本三菱公司的 V/ CM100DY一 型 IGBT 。 12H 驱动电路采用三菱公司的专用模块 M57962L , 其外围电路见图2 所示。
本系统的额定输入直流电压为 220V, 考虑电压 波动及开关电流引起的电压尖峰等因素,取耐压值 (Vc ) 为 6 0V 系列的IGBT 功率管即可。 e 0 由于蓄电池直流电压选择为 22O 放电时的最 V, 低工作电压可设定为 198V,考虑采用 SPWM 控制 时的调制深度及基波含量,变压器原边电压选择为 120V ,去除电感和线路上的压降后,副边电压可选 择为 230V, 所以变压器原边额定电流为 2 A, 5 其峰

逆变电源的几种控制算法

逆变电源的几种控制算法

一. 逆变电源的几种控制算法逆变电源广泛运用于各类:电力、通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。

在电路中将直流电转换为交流电的过程称之为逆变,这种转换通常通过逆变电源来实现。

这就涉及到在逆变过程中的控制算法问题。

只有掌握了逆变电源的控制算法,才能真正意义上的掌握逆变电源的原理和运行方式,从而方便设计。

在本篇文章当中,将对逆变电源的控制算法进行总结,帮助大家进一步掌握逆变电源的相关知识。

1.1.逆变电源的算法主要有以下几种。

1.1.1.数字PID控制PID控制是一种具有几十年应用经验的控制算法,控制算法简单,参数易于整定,设计过程中不过分依赖系统参数,鲁棒性好,可靠性高,是目前应用最广泛、最成熟的一种控制技术。

它在模拟控制正弦波逆变电源系统中已经得到了广泛的应用。

将其数字化以后,它克服了模拟PID控制器的许多不足和缺点,可以方便调整PID参数,具有很大的灵活性和适应性。

与其它控制方法相比,数字PID具有以下优点:PID算法蕴涵了动态控制过程中过去、现在和将来的主要信息,控制过程快速、准确、平稳,具有良好的控制效果。

PID控制在设计过程中不过分依赖系统参数,系统参数的变化对控制效果影响很小,控制的适应性好,具有较强的鲁棒性。

PID算法简单明了,便于单片机或DSP实现。

采用数字PID控制算法的局限性有两个方面。

一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度;另一方面,采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统,造成PID控制器稳定域减少,增加了设计难度。

1.1.2.状态反馈控制状态反馈控制可以任意配置闭环控制系统的极点,实现了逆变电源控制系统极点的优化配置,有利于改善系统输出的动态品质,具有良好的瞬态响应和较低的谐波畸变率。

但在建立逆变器的状态模型时将负载的动态特性考虑在内,因此状态反馈控制只能针对空载和已知的负载进行建模。

由于状态反馈控制对系统模型参数的依赖性很强,使得系统的参数在发生变化时易导致稳态误差的出现和以及动态特性的改变。

正弦波逆变电源的DSP数字控制技术研究

正弦波逆变电源的DSP数字控制技术研究
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文章编 号 :0 93 6 (())50 1-3 10 6 421 ( —0 4( f ) 6 )
T 公 司 D P TMS 2)F 4 7 作 为 控 制 器 核 心 , I S 3( 2 0A L 实 现正 弦波逆 变 电源 的控 制 。
2 D P硬 件 设 计 S
图 1为 系统 的硬 件 结 构 框 图 。系 统 使 用 的 DS P 板 电路 原 理 图 , 含 了 AD 包 C采 样 电路 , 以及 IO输 出 / 等 。A/ D采样 电路 中使 用两 片 德州 仪 器公 司 的33V 。 电压 基 准 RE 3)3作 为 A/ 的 电压 参 考 及 A/ F( 3 D D输
中图分类号 : P 7 , T 2 3 TM44 6
文献标识码 :A
Th s a h o n e trPo rS p l a e n DS eRe e c fI v re we u p y B s d O P
W ANG a - u n。 Xio h a FEN( inz o Ja —h u
模拟控制相比, 数字控制可以简化硬件电路 , 提高控制 精 度 , 实现 各 种 复 杂 的控 制算 法 , 降 低 了 电 路 成 易 且 本, 易实 现大规 模产 品生 产 。数 字 化 控 制 可采 用 先 进
的控制方 法和智 能控 制策 略 , 高速微 处理 器 的 出现 , 使 得 数字控 制技 术 实 时性 迅 速 提 高 , 字 控 制才 得 到 ]数 更 广泛 的应用 。用 软件手 段实 现 的反馈 控制算 法 能很 好 地解 决控 制 系统 由于 元 器 件 老 化 和 温 漂 带 来 的 问 题 , 干扰能 力也将 大 大地增 强 。冈此 , 抗 控制 系统 的升 级 可 以通过修 改软件 程序 来 实 现 , 不 改 变硬 件 的条 在 件 下 提高 系 统 的 性 能 。本 文 逆 变 电源 模 块 选 用 美 国

spwm正玄波

spwm正玄波

摘要现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。

变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成,输出电压和电流波形均为纯正的正弦波,且频率和幅度在一定范围内可调。

随着高性能DSP控制器的出现,逆变电源的全数字化控制成为现实。

数字控制系统具有集成度高、抗干扰能力强、控制灵活、可实现先进的控制算法和便于实时控制等优点。

本论文设计的数字控制逆变电源主要通过单片机对SA828和ADCA809进行控制,实现稳压、显示电压和频率等功能,是对数字化正弦波电源设计的尝试和创新。

文中主要介绍了推挽变换器的原理及功率MOS-FET和SPWM专用芯片SA828的特点及应用,讨论了基于单片机AT89CS2的控制电路的原理与实现方法,设计了逆变器主电路和驱动电路、SPWM波形产生电路、电压检测电路和显示电路,并进行了调试,实验结果验证了设计的可行性和正确性。

关键词:SPWM;SA828;单片机;逆变电源;推挽变换器AbstractModern frequency power and low power, high efficiency, simple circuit which favored some obvious advantages. The circuit consists of Power Supply AC - DC - AC - filtering parts, the output voltage and current waveforms are pure sine wave, and the frequency and amplitude adjustable within a certain range. With the emergence of high-performance DSP controller, power inverter digital control becoming reality. Digital control system with integrated high anti-interference capability, flexible control, advanced control algorithms can be realized and the advantages of easy real-time control. This paper design the digital control of inverter power supply mainly through single chip microcomputer to control of SA828 and ADCA809, Based on single chip microcomputer AT89CS2 is discussed the principle and implementation method of control circuit, design of the inverter main circuit and drive circuit, SPWM waveform generating circuit, voltage detection circuit and display circuit, and has carried on the debugging, the experiment results verify the correctness and feasibility of the design。

正弦波逆变电源用户手册(完整)

正弦波逆变电源用户手册(完整)

用户手册正弦波逆变电源(220VDC 0.5KV A~3 KV A)合肥尚源电气科技有限公司目录第一章序言 (1)1.1注意事项 (1)1.2产品执行标准 (2)1.3开箱、存放和搬运 (2)1.3.1开箱 (2)1.3.2 存放 (3)1.3.3搬运 (3)第二章产品简介 (4)2.1 主要技术指标 (4)2.2 工作环境 (5)2.3原理框图 (5)2.4 运行方式 (5)2.4.1 交直流互备运行模式 (5)2.4.2 在线运行模式 (6)2.4.3 主备运行模式 (6)第三章逆变电源的保护功能 (7)3.1 保护类别与动作状态 (8)3.2 过、欠压保护与返回参数 (8)第四章安装运行 (9)4.1 安装准备 (9)4.1.1 负载配置指导 (9)4.1.2 主回路推荐配线 (9)4.2 安装 (10)4.2.1 卧式逆变电源外形及安装尺寸图 (10)4.2.2后面板接线端子定义 (10)4.2.3后面板通讯及报警端子定义 (11)4.2.4线图 (12)4.3 运行 (12)4.3.1 面板及菜单说明 (12)4.3.2 开机 (13)4.3.3 各键功能 (13)4.3.4 菜单介绍 (13)4.3.5 监控通讯 (15)4.3.6 注意事项 (16)第五章显示异常信息及处理方法 (18)5.1 常见故障现象和处理方法 (18)5.2 过载或短路保护的恢复 (18)5.3 更换风扇 (19)第六章维护保养与维修服务 (20)6.1 维护保养 (20)第一章序言SYN系列逆变电源是采用DSP控制的新一代产品。

在原有产品的基础上,新型逆变电源增加了液晶显示、标准RS-232/485通讯接口、在线灵活设定旁路优先或逆变优先工作模式、上位机遥控、遥信和遥测等功能。

采用三菱公司最新IPM模块和进口高效率变压器,整机体积、重量进一步减小。

在有直流屏的发电厂、电力系统和通信机房等场所,采用逆变电源与采用常规不间断电源(UPS)相比,前者有以下优点:▲避免蓄电池的重复投资,减少系统的维护,降低系统运行成本;▲由于直流屏通常采用阀控式密封电池,电池的浮充寿命可长达15年,因此采用直流动力加逆变电源,其供电可靠性和寿命大大提高;▲由于直流电池屏容量均较大,因此采用逆变电源供电时,在市电断电后可提供较长的交流供电时间。

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换器 以及后级 的D — c CA 变换器 。前级需要将地 输入的直流电 压升压直4 0 以上 ,通过直流母线的连接 ,再利用D — c 2V c A 变 换器将直 流输 入转变成2 0 A 的交流输出。D — c 2VC c D 升压部分 选择推挽 结构,D - C CA 逆变 部分 采用全桥逆变结构。
逆变部分采用全桥结构,同样利用D P 出P M 号,驱 S输 w信 动后级驱动芯片 ,实现对开关管的控 制,通过 输出的滤波整
形 ,达到正弦波输 出。该 电路主体结构如图3 所示。
16 0 0 中阖高新技书盘 2 1.2 01 0
农 网 1k 线路不停 电作业 方式的比较 V 0

二 、 W M 的实 现 方 法 SP
在 采 样控 制理 论 中有一 个重 要 结 论 :冲 量相 等而 形 状不 同的脉冲 ,加 在具有惯 性环节上 ,其效 果基本相 同。
基于 这个理 论 ,将一组 幅度相等 ,宽度不等 的脉冲 ,使 脉
冲 的中点和相对 的正弦 等分的中点重合 ,且 使脉冲面积 和
较 了三 者作 业 量及 适 用范 围 。
关键 词 : 0 V 线路 ; 停点 作 业 ;带点 作 业 ; 动 电 源作 业 ; 1k 不 移 旁路 作 业 中图 分类 号 : M 76 T 2 文 献 标识 码 : A 文章 编 号 : 0 9 27 2 1 ) 4 0 0 — 2 1 0— 3 4( 0 0 — 7 0 1 1 发 展 ,在 配 网带 电作 业 中大 力 推 广 合 格 绝 缘 服 、优 质 绝 缘 工 具 、高 架 绝 缘 斗 臂 车 ,增 加 了 电 力 工 作 人 员 带 电作 业 的 安 全 性 ,降 低 了劳 劝 强 度 ,从 而 提 高 了带 电 作业 的 工 作 效 率 。配 电线 路 综 合 不 停 电作 业 法 涉 及 到 的主 要 技 术 有 :绝 缘 操 作 杆 作 业 法 、绝 缘 平 台 地 电位 作 业 法 、绝 缘 斗 臂 车 作 业 法 、机 器 人 作业 法 。
田宝余
( 坊供 电公 司农 电工 作部 。 廊 河北 廊 坊 0 5 0 6 0 0)
摘要 : 积极推广和应用农 网 1k 0V配电线路综合不停 电作业,提 高供可靠性 ,是供 电企 业研 究的一个新 的课题。不 停电作业可以分为带 电作业法、移动电源作业法和旁路作业法。文章通过 分析这三个不停 电作业方式技术要点,比
相 应 的 正 弦 部 分 冲 量 相 等 ,就 可 以 得 到 一 组 S W 波 形 。如 PM

逆 变 器 原 理 和 结构
逆变 系统电能变换主 要 由二部分组成:前级的D —c c D 变
果把 期望 的 目标波 形作 为调制信号 ,把 受调制信号作 为载
波 ,通 过 对 载 波 的调 制 可 以得 到 期 望 的S W 波 。 PM
示意图。

图l 为逆变 电源主体 结构 图:
图 1逆 变电源主体结构 图
D- C C D 升压 部分 采用推 挽结构 ,通 过输 出互 补两 路的 P M 号控制 开关管,通 过高频变压器进行升压  ̄4 0 。图 W信 ] 12V
2 推挽升压示意 图关 Z S 术 在 这 个 方 面 能 够 有 效 的 防 止 或 者 减 少 以 上 问题 V技
的产生 。理想状态 下Z S V 开通过程 是:电压下 降到零后 ,电 流再 缓慢上升 到通态值 ,开通损 耗近似 为零 。因功率管开 通前 电压 已下 降到零 ,其结 电容上 的电压即为零 ,故解决 了容性开通问题 ,同时二极管 已经截止 ,其反 向恢复过程结 束 ,因此二极管的反向恢复问题亦不存在 。关断过程 为:电 流先 下降到零,电压再缓 l 曼上升到断态值 ,所 以关断损耗近 似 为零 。由于功率管关断前电流 已下降到零,即线路 电感中 电流亦为零,所 以感性关 断问题得 以解决。图4 V 软开关 为Z S
E 电力 术 l 技
e t i we e hn o y c r cPo rT c ol g
DS P控制 的正弦波逆变电源
曾鹏 飞
( 海兴 业新 能 源科技 有 限公 司 , 东 珠 海 5 9 0 珠 广 1 0 0)
摘要 : 文章介 绍 了一种采用 DS P来实现 SW M 数字化控制的逆变 电源设 计方案 ,描述 了该逆 变电源的硬件 工作原 P 理 ,P M 波形的产生原理和 系统控制算法,通过逆变电源的制作证 明其可行性 ,是一种实用的控制方案。 SW
( S WM 软件控制实现 二) P
图 2 推挽 升压示意 图 图 3 电路 主体结构 图
产生S W 的方法有硬件法 和软件法 ,其 中的软件 法是 PM 通过 实时计 算来生成 S W 波 ,利用D P PM S 实现 软件法而 且其 外 围电路简 单通用 ,可 编程能力强 ,是 性价 比最好 的S W PM 生成 方法 。虽然软件 法要求 建立数 学模型 而且对M U C 的运
核 心 控 制 电 路 使 用 T S 2 F 8 2 ,输 出 S W 控 制 信 M 3 0 2 03 PM 号 ,控 制 后级 驱 动 芯 片 。
()P 一 S WM 调 制模式 下 Z S的 实现 V
由于 开关 频 率 的提 高 ,传 统硬 开 关模 式存 在 以下 一 些主要 问题:开关损耗 问题 ,容性开 通 问题和感性 关断 问 题,二极管反 向恢 复问题,引起整体 电路E I M 问题 。而软开
关 键 词 : 变 电源 ; P; P M ; I 控 制 ; 逆 DS S W PD 保护 电路
中图分 类号 : M44 T 6
文 献标 识 码 : A
文 章编 号 : 0 9 27 2 1 ) 4 0 0 - 2 10 — 3 4( 0 1 0 - 16 0
随着新 能源产 业的发展 ,对 逆变 电源输 出特性 和稳定 性的要求 也越来越 高。而 目前的逆变 电源 的控制趋势 是往 数字化 发展 ,数字化可 以实现 电路 的简化,输 出特性 和效 率的提高 。本文设计 并研 制 了iW k 样机 ,实验结果表 明在减 少谐波和提高 响应速度方面 具有优越性。
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