基于DSP控制的逆变电源车设计研究
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技术的逆变电源的设计
基于DSP技术的逆变电源的设计随着电子设备的普及和多样化，逆变电源在现代生活中扮演着重要的角色。
逆变电源是将直流电转换为交流电的电子设备，广泛应用于电子通信、工业自动化、新能源以及家庭电器等领域。
然而，传统的逆变电源存在着输出波形不稳定、效率低下等问题，这就要求我们寻找新的技术手段来改进逆变电源的性能。
基于数字信号处理（DSP）技术的逆变电源设计应运而生。
DSP技术是一种通过数字信号处理器进行信号处理和算法实现的技术，具有高速、灵活、精确的特点。
在逆变电源设计中，DSP 技术可以实现对输入直流电的采样、控制和调节，从而保证输出交流电的稳定性和质量。
首先，基于DSP技术的逆变电源具备更高的输出波形质量。
传统逆变电源的输出波形可能存在谐波失真等问题，而通过DSP 技术的精确计算和控制，可以消除波形畸变，使得输出交流电的波形更加纯净、稳定。
这样的优势在电子通信和工业自动化领域尤为重要，可以有效提高设备的运行效率和稳定性。
其次，基于DSP技术的逆变电源具备更高的能量转换效率。
传统逆变电源在转换过程中可能存在能量损耗，而DSP技术的精确控制和计算可以最大限度地减少能量损失。
通过实时监测和调节输出波形，DSP技术能够优化功率调制和开关控制，提高逆变电源的能量转换效率，降低能源消耗。
此外，基于DSP技术的逆变电源还具备更高的响应速度和灵活性。
传统逆变电源的控制方式相对固定，不够灵活。
而DSP技术可以实时监测输入和输出信号，根据实际需求进行精确的控制和调节。
这种灵活性可以满足不同场景下电源对输出波形、频率和电压的需求，提高电源的适应性和可靠性。
综上所述，基于DSP技术的逆变电源设计在提高输出波形质量、能量转换效率和响应速度方面具备明显优势。
随着DSP技术的不断发展和成熟，逆变电源的性能将得到进一步提升，为各个领域的电子设备提供更加稳定、高效的电源支持。
在未来，我们有理由相信基于DSP技术的逆变电源将发挥更重要的作用，推动电力电子技术的进步和应用领域的拓展。
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针对逆变电源输出电压波形畸变并且在大功率负载下输出电压掉压严重的问题，提出了采用电压有效值外环、电容电压环和电感电流内环的三环控制策略，选用TI公司的DSP TMS320F2812芯片实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SPWM调制的6 kVA /50H z/220 V 逆变器，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??逆变电源带大功率负载条件下较优的动态、稳态特性。
0前言以前，正弦波逆变器大多采用输出电压均值环来维持输出电压的恒定，而波形控制是开环的，这种控制方式不能保证输出电压的波形质量，特别是在非线性负载条件下输出电压波形畸变严重，失真很大; 在突加(减)负载时输出电压的动态性能难以满足用户的要求。
目前的逆变电源大多采用外环电压、内环电流的双闭环控制策略，电压瞬时值外环在很大程度上改善了波形的质量，电流内环加大了逆变器控制系统的带宽，使得逆变器动态响应加快，输出电压的谐波含量减小，非线性负载适应能力加强。
但是，当负载比较大时会出现输出电压掉压严重的现象。
为解决逆变电源在大功率负载下掉压严重的问题，本研究提出在双环控制的基础上外加一个电压有效值的三环控制策略，它的实质是随负载的增加而增大基准正弦信号，从而保证输出电压幅值稳定。
另外，由于对逆变电源的数字化控制是当今电源的发展方向，所以本研究通过选用T I公司的DSP TMS320F2812来实现对逆变器的数字化控制。
1 逆变系统单相全桥逆变器的主电路结构，如图1所示。
采用了单极性倍频SPWM 调制技术，可以在不增加开关损耗的情况下将谐波频率提高一倍，大大减小了输出滤波器的体积。
采用了瞬时电压环、瞬时电流环和电压有效值外环的三环控制策略，电感电流瞬时值反馈环是内环，电容电压瞬时值是外环，电容电压有效值反馈环是第三环，有效值反馈控制用来改变电压瞬时值反馈环的正弦波给定幅值，三环控制很好地解决了“随着负载的增加，输出电压幅值下降”的问题。
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。
三相逆变器DSP控制技术的研究
三相逆变器DSP控制技术的研究引言随着可再生能源的快速发展和广泛应用，逆变器作为可再生能源发电系统的核心设备，扮演着重要的角色。
而在逆变器控制技术的发展中，DSP控制技术得到了广泛应用。
本文将重点讨论三相逆变器DSP控制技术的研究及其应用。
一、三相逆变器的基本结构和工作原理三相逆变器由直流侧、逆变侧和控制部分组成。
直流侧主要包括整流器和滤波电容，用于将直流电源输出电压平整化；逆变侧则是通过控制电子开关器件（如IGBT）进行电流的开关控制，将直流电压转化为交流电压；控制部分主要是基于DSP芯片的控制系统，用于控制逆变器的工作状态，以实现逆变器的性能优化。
二、三相逆变器DSP控制技术的应用1.谐波抑制在三相逆变器的输出电压中，存在着许多谐波成分，这对于接入电网可能产生不利的影响。
因此，利用DSP控制技术，可以有效地对逆变器输出进行谐波抑制处理，提高电网的电质量。
2.电流控制电流控制是逆变器控制中的一个重要环节。
采用DSP控制技术，可以实现电流的精确控制，提高逆变器的响应速度和控制精度，使逆变器能够更好地适应不同的工作条件。
3.矢量控制在三相逆变器的运行过程中，需要将直流电压转化为交流电压，并根据负载要求进行动态调整。
通过DSP控制技术，可以实现矢量控制，将逆变器的输出电压和频率精确控制在负载要求的范围内，提高逆变器的输出电压和频率稳定性。
三、三相逆变器DSP控制技术的优势1.精确度高DSP控制技术可以实时采集和处理逆变器的输出数据，对逆变器的运行状态进行精确监测和控制，提高逆变器的控制精度。
2.稳定性好DSP控制技术可以实现逆变器的闭环控制，将逆变器的输出电压和频率控制在一定的范围内，提高逆变器的稳定性，提高系统的可靠性。
3.响应速度快DSP芯片具有运算速度快的特点，可以实现快速的控制计算和响应，降低逆变器控制的延迟时间，提高系统的响应速度和动态性能。
结论三相逆变器是可再生能源发电系统中不可或缺的设备，而DSP控制技术则是实现逆变器高性能控制的关键。
基于DSP的逆变电源控制系统设计
基于DSP的逆变电源控制系统设计
1 前言
由于电力，通信、航空以及大型信息、数据中心等行业高端设备对供电电
源系统容量和质量的要求越来越高，其中“大容量”、“高可靠性”和“不间断”供电
的特征，集中体现了高端设备对其动力系统共同和基本要求。
本文探讨了基于DSP 的逆变电源并联控制系统。
文章的创新之处是实现多个逆变器模块的并联供电电源系统，以满足不同的负载功率及供电可靠性要求。
逆变电源并联控制技术的研究具有深远的社会影响和社会效益。
2 基于DSP 的逆变电源并联系统分析和设计
2.1 单逆变电源模块分析与硬件设计
在并联式分布电源系统中，首先必须尽量保证模块间的一致性：每个模块
良好的负载特性和稳定；为了满足这样的要求，逆变器主电路的结构不断变化更新，高频软开关技术也广泛地应用到DC/AC 逆变电源中。
高频脉冲直流环节逆变器是基于谐振直流环节逆变器的原理提出的一种新
的结构。
该逆变器既能够实现输入和输出之间的电气隔离，又能够实现逆变桥功率管的零电压开关。
图1 逆变器的主电路图
（1）逆变器主电路
逆变器主电路如图1 所示。
主电路由3 部分组成：交错并联正激变换电路、吸收电路和全桥逆变电路。
（2）保护电路以及输出滤波器的设计
本系统中，采用了滤波电感作为过流保护，如图1 所示，滤波电路由Lr1、Lr2 和Cr 组成。
在直直变换器和吸收电路之间串接滤波电感Lr1 和一个较小的。
基于DSP 移相调频控制的逆变电源研究
基于 ＤＳＰ 移相调频控制的逆变电源研究
２ 主电路拓扑与控制策略
２．１ 电源的主电路拓扑 变换器采用两级串联的 ＡＣ／ＤＣ－ＤＣ／ＡＣ 结构，输
Ｐ０＝Ｉ２Ｒ＝
８ !２Ｒ
Ｕｄ２ｃｏｓ（４ !／２）
式中 Ｕｄ—— —逆变器输入电压值
（３）
入采用三相 ＡＣ／ＤＣ 不控整流，输出采用负载串联谐
３ ＤＳＰ（ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２）简介［５］
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 是 ＴＩ 公司生产的专用于电气控 制和传动控制的集成 ３２ 位 ＤＳＰ 芯片，它首次采用 片内 Ｆｌａｓｈ，采用了多组总线并行机制，具有速度高 达 １５０ＭＨｚ 的指令周期频率，保证了信号处理的实 时性；１６ 路的 ＰＷＭ 输出通道；它存在两个独立的事 件管理模块（ＥＶＡ，ＥＶＢ）来实现各种功能控制，每个 事件管理模块拥有两个独立的 １６ 位通用定时器、３ 个比较单元及 ３ 个捕获单元等等。ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ 还 提供方便的输入输出控制外围接口单元，能够实现 与其他设备的通信，进而实现键盘、ＬＣＤ 操作等友 好的人机界面。
６ 示出的输出电压和输出电流仿真波形证明，在输
出电压占空比 Ｄ＝１００％（满载）和 Ｄ＝２５％（轻载）的
负载条件下，输出电流均为标准正弦波，且保持连
续，表明电源具有良好的调功性能，实现了软开关。
图 ６ 系统不同负载率下输出电压电流仿真波形
在仿真分析的基础上，设计了一台 ２５ｋＨｚ／１０ｋＷ 感应加热高频逆变电源实验样机，图 ７ 示出其输出 电压电流在不同负载率条件下的实验波形，表明实
逆变电源，给出了主电路拓扑结构，分析了其控制原理并设计了其控制程序流程图。新颖的 ＰＳＦＶ 控制能够实现输出
电压 ９０％的调整率，输出电流波动小于单纯移相调功 ＰＷＭ 方式，并在轻载时保持连续。功率开关器件零电压零电流
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的SVPWM逆变电源研制
万方数据
李巍，等基于ＤｓＰ的ｓｖＰｗＭ逆变电源研制
５００ ｗ的逆变电源原理样机。实验结果表明：通过 合理安排零矢量作用时间，可以有效改善ＰｗＭ谐 波特征，使谐波减小，并且提高了电压利用率。实 现ｓｖＰｗＭ算法简单方便，采用电压空间矢量ＰｗＭ 作为信号源，电流谐波少，脉动小，噪音低，不但 控制电路简单，Ｉｍ且系统的可靠性也得到了很大提 高。功率器件的开关频率为２０ ｋＨｚ，输出电压为 Ａｃｌｌ５ ｖ，４００Ｈｚ。其实验波形如图５所示。
在逆变器中，每只开关兀件上都另配有缓冲保 护电路，逆变器经隔离变压器输出３相１１５ｖ“００Ｈｚ 交流电．。
５软件设计
为了提高程序执行的速度和效率，本文采用扎 编语言编写程序。主程序完成系统的初始化，对各 参数值进行设定，并对主电路进行控制。主程序采 用顺序结构。在程序执行过程中，对电压、电流和 频率等重要参数进行监控，各监控值经ＬＥＤ显示。 在懿控过程中，若发现故障，则对故障进行报警、 并快速封锁触发脉冲、跳闸以保护主电路。由于 １ＭＳ３２０Ｌ王ｉ２４０７Ａ ＤｓＰ处理器芯片特点之一是有完 善的保护功能，只要在命令寄存器中写入相应的控 制命令字，系统就能在发生故障时克即封锁脉冲。 主程序流程图如图４所示。
的州波形。具体步骤如下： 死区控制寄存器以及计数模式合理的设置产生需要
１）设定调制频率，定义比较输出引脚的输出 方式（设最ＡｃＴＲＡ［Ｏ～１ １】），设置ｃｏＭｃＯＮＡ寄存 器（即将ｃＯＭｃｏＮＡｆｌ２】置１），使能空间矢量ＰｗＭ 模式。
２）将正弦波闸期除以两倍通用定时器输入时 钟的周期，将该值送入周｛｝｜；｜寄存器。
波电压瞬时值，％＋‰＋％＝０，在复平面上呵
以定义电压矢量为：
基于DSP逆变电源的设计
·产品与市场·修稿日期：2012－12－26作者简介：霍国存（1983-），男，河北省磁县人，大学专科。
主要从事煤矿机电方面的研究。
0引言随着电力电子技术的飞速发展和逆变技术在许多领域的广泛应用，人们对逆变电源性能的要求，不仅要有很好的输出波形质量，而且对其稳态、动态性能的要求也日益提高。
逆变器输出波形质量主要包括三方面:一是稳态精度要高；二是动态性能要好；三是电路结构和控制方法要简单优良。
笔者提出了一种适用于5kVA 电力专用UPS 中的基于DSP 控制的逆变电源系统。
该系统可将190～286V 的直流电转换成50Hz 、220V 的稳定交流电。
在控制方案上采用重复控制与PI 双闭环控制相结合的方法，其中重复控制能够很好地解决逆变输出的稳态性能；而PI 控制有很好的动态调节能力，同时DSP 控制芯片又有很高的数据处理能力以及丰富的接口电路，方便了系统的设计，同时也降低了开发成本和周期。
1系统结构图1是逆变电源系统的结构。
该系统采用单相全桥逆变电路，选择IGBT 作为主控器件。
控制回路由DSP 控制芯片电路、采样电路、驱动电路、辅助电源电路等构成。
其中DSP 控制芯片电路是系统的核心，可产生SPWM 波形控制信号，从而控制驱动电路完成IG -BT 主控器件的驱动，同时监控逆变电源输出电压，并通过采样电路实现电源的闭环控制。
2系统主电路系统主电路如图2所示。
采用电压型逆变电路，换向在同桥臂开关管之间进行，可以通过控制输出电压的幅值和波形来控制其输出电压。
系统的开关元件选择某公司生产的六单元L 系列IGBT 模块。
若直流输入电压范围为190～286V ，则加在逆变器上的最大电压为：E d =U max ×α×βU C =E d ×γ+L didtDesign of Inverter Power Supply Based on DSPHUO Guo-Cun（Shanxi Coking Coal Huozhou Coal Electricity Group Co.,Ltd.,Huozhou Shanxi 031400,China ）Abstract:As to the using statement of inverter power source which is used in 5kVA power system,this paper designes inverter power sys -tem based on DSP,which transfers DC of 190-286V to stable AC of 220V 50Hz.The system directly employs SPWM inverter control tech -nology and the method of repetitive control conmbined with dual-PI closed-loop control.SPWM wave is generated by the DSP controller.The results show that the system is designed to achieve the purpose of stability,good dynamic performance,and simplify the control circuit,compact structure,and cost reduction.Key words:inverter power source ；SPWM ；DSP基于DSP 逆变电源的设计霍国存（山西焦煤霍州煤电集团有限责任公司，山西霍州031400）摘要：针对5kVA 电力专用UPS 中逆变电源的使用情况，设计了基于DSP 的逆变电源系统。
基于DSP的单相逆变器设计与控制技术研究
基于DSP的单相逆变器设计与控制技术研究基于DSP的单相逆变器设计与控制技术研究一、引言随着能源需求的不断增加和环境问题的加剧，可再生能源的利用越来越受到关注。
太阳能是一种广泛应用的可再生能源之一，而光伏发电则是利用太阳能转化为电能的一种方式。
在光伏发电系统中，逆变器起着将直流电转换为交流电的重要作用。
本文旨在研究基于数字信号处理器（DSP）的单相逆变器设计与控制技术，提高光伏发电系统的性能和效率。
二、单相逆变器的原理及结构单相逆变器是将直流电源转换为交流电源的设备，其原理是通过调控电力开关器件的开关时间和形状，实现输出交流电压的调节。
逆变器的结构主要包括输入整流器、中间电容、输出滤波电感和输出逆变器等部分。
其中，输出逆变器是关键组成部分，通过PWM技术实现对输出电压和频率的控制。
三、基于DSP的单相逆变器设计1. DSP的选择和配置选择合适的DSP芯片对单相逆变器的设计非常重要。
在选择过程中，需要考虑DSP的计算能力、接口类型以及编程环境等因素。
配置DSP时，可以利用DSP的PWM输出功能实现输出交流电的调节，还可以通过片外ADC获取输入直流电压和电流等信息。
2. 控制策略设计单相逆变器的控制策略主要包括电压控制和频率控制两个方面。
通过电压控制，逆变器能够稳定地输出设定电压，从而满足电网的要求。
频率控制用于确保逆变器的输出频率与电网的频率一致，以实现电网连接。
3. 电流控制设计电流控制是单相逆变器中的重要环节，影响逆变器的性能和稳定性。
通常采用电流环控制和电流内环控制的方式进行电流控制。
电流环控制是通过调节电压环的输出来控制逆变器的输出电流，而电流内环控制则是通过调节电流环的输出来控制逆变器的输出电压。
四、基于DSP的单相逆变器控制技术研究1. DSP软件程序设计利用编程环境提供的开发工具，编写逆变器控制的软件程序。
包括输入电压采样和处理、计算逆变器的PWM信号宽度和周期、输出电流控制和频率控制等功能。
基于DSP的数字式正弦波逆变电源的研究与设计
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
基于DSP的逆变电源数字控制技术的研究的开题报告
基于DSP的逆变电源数字控制技术的研究的开题报告一、选题背景随着现代工业的快速发展，电源技术得到了越来越广泛的应用。
传统的逆变电源通常采用模拟控制，其缺点是控制性能难以保证，系统稳定性差，而且难以适应不同的负载特性。
而随着数字信号处理技术的发展，可以采用数字控制技术实现逆变电源的控制，从而提高系统的精度、稳定性和适应性。
二、研究目的和内容本研究旨在开发一种基于DSP的逆变电源数字控制技术，通过数字信号处理技术实现逆变电源的控制，以提高系统的精度、稳定性和适应性。
具体内容包括：1. 探究基于DSP的逆变电源数字控制技术的原理和实现方式；2. 开展系统设计和仿真，验证数字控制技术的有效性和优越性；3. 搭建实验平台，实现基于DSP的逆变电源数字控制技术的实际应用。
三、研究意义基于DSP的逆变电源数字控制技术可以提高逆变电源的控制精度和稳定性，适应不同的负载特性，使逆变电源应用于更加广泛的领域。
此外，研究结果还可以为电力电子行业的数字控制技术的研究提供参考。
四、研究方法本研究采用以下方法：1. 文献资料法：对逆变电源数字控制技术的现状和发展进行调查和分析；2. 理论研究法：探究逆变电源数字控制技术的原理和实现方式；3. 仿真实验法：使用Simulink等仿真工具，建立逆变电源数字控制模型，验证数字控制技术的有效性和优越性；4. 实验研究法：搭建基于DSP的逆变电源数字控制实验平台，实现数字控制技术的实际应用。
五、进度安排1. 2021年5月-6月：调查文献资料，研究逆变电源数字控制技术的现状和发展；2. 2021年7月-8月：探究逆变电源数字控制技术的原理和实现方式；3. 2021年9月-10月：建立逆变电源数字控制模型，使用Simulink等仿真工具验证数字控制技术的有效性和优越性；4. 2021年11月-2022年2月：搭建基于DSP的逆变电源数字控制实验平台，实现数字控制技术的实际应用；5. 2022年3月-4月：撰写论文并完成答辩。
基于DSP无差拍控制的逆变电源研究与设计
基于DSP无差拍控制的逆变电源研究与设计随着高性能控制器的浮现，采纳数字化控制的UPS电源已成为现在讨论的热点。
基于DSP实现的数字双闭环控制能有效提高电源系统的抗干扰能力，降低噪声，提高效率和牢靠性，进一步有利于电源的智能化管理、远程维护和诊断。
在的多种控制策略中，重复控制技术能有效消退非线性负载和干扰引起的波形畸变；滑模变结构控制办法能使系统运行于一种滑动模态，能保证系统的鲁棒性；含糊控制和控制等智能控制不依靠控制对象的数学模型，适应于非线性系统；无差拍控制能够瞬时控制，对负载有很强的适应能力，有输出总谐波畸变少，损耗少等优点； PID 控制容易，并具有好的牢靠性；新型数字化PID控制更能取得惬意的控制效果。
各种控制策略各有优缺点，假如能把其中的两种或几种控制技术结合运用，将取得更好的输出特性。
基于此思想提出数字PID控制和无差拍控制技术相结合的控制策略。
理论和实践证实，该办法具有广泛的应用前景。
1 系统结构设计该系统选用的TMS320F2812芯片是TI公司的TMS320C28x系列中的一种，其命令执行速度快，从而可以在此基础上实现复杂的控制算法，优化系统的输出特性。
基于该芯片的逆变电源系统框图1所示。
囫囵系统由AC／DC，DC／DC，DC／AC，以及滤波和其他辅助电路构成。
其中，DC／AC逆变器部分是囫囵系统的重要组成，逆变器采纳单相全桥逆变电路，适应大功率场合。
通过采样电路采样得到的输出电压和经过DSP的A／D转换器转换成数字信号，作为数字控制器的反馈信号，经与给定输出信号比较后，再经过控制算法调整器和脉宽调制器得到S波控制功率管的通断，从而转变输出电压的值，使其与给定输入电压相等。
给定参考电压由软件方式实现，因此信号稳定无温漂、无干扰。
这种控制办法在负载变幻较快时仍然能保证输出电压不发生畸变。
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基于DSP风力发电逆变电源的研究
科
学
技
术
与
工
程
Science Technology and Engineering
Vol. 11 No. 20 July 2011 2011 Sci. Tech. Engng.
基于 DSP 风力发电逆变电源的研究
刘凤生 曹 彪
（ 华南理工大学机械与汽车工程学院， 广州 510640 ）
摘
要
介绍了基于 DSP 风力发电逆变电源的控制系统 。 采用 dsPIC33FJ128MC710A 为控制核心， 运用空间矢量脉宽调制
* q
{
u* d = － Kp + u
* q p
( KS ) （ i K = － ( K + )（ i S
i i
* d
－ i d ） + ωLi q + U d － i q ） － Li d
* * i q 的指令参考值。 式（ 3 ） 中： i d i q 为电流 i d ，
图7
SPWM 控制 A、 B 线电压
（ SVPWM） 和软件 PI 调节技术得到较为理想的电压电流输出波形 。采用电压外环电流内环双闭环控制系统， 提高了系统的输 出的精度和稳定性， 改善了系统动态响应特性 。实验表明， 该系统输出稳定， 波形畸变得到了较好地控制 。 关键词 DSP 逆变电源 TK831． 52 ； SVPWM PI B 中图法分类号 文献标志码
图3 控制系统框图
2． 1
风力发电逆变器的 SVPWM 控制 系统采样 dsPIC33FJ128MC710A 电机控制模块
然后驱动 IPM 接口 以软件方法产生 SVPWM 信号， 电路提供给逆变主电路拓扑。 通过实时计算生产 具 体 生 成 SVPWM 电压 SVPWM 需要的数学模 型， 波方法采用七段式电压空间矢量波形 。 其具体合 成过程如式（ 1 ） 。 U = t1 U + t2 U out T PWM x T PWM x ± 60 2 U out t1 = 3 U T PWM sin（ 60 － θ） 槡 x 2 U out T PWM sinθ t2 = 3 U x ± 60 槡
基于DSP控制的微弧氧化逆变电源的研制的开题报告
基于DSP控制的微弧氧化逆变电源的研制的开题报告一、研究背景及意义微弧氧化（MAO）是一种表面处理技术，用于改善金属材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
与传统的热喷涂、电化学等方法相比，MAO具有成本低、效率高、环保等优点。
MAO过程中需要使用高频逆变电源来产生高频脉冲电流，但传统的高频逆变电源存在电路复杂、效率低、稳定性差等问题。
因此，基于DSP控制的微弧氧化逆变电源的研制具有重大意义。
该研究可以提高MAO的生产效率和质量，同时也有利于逆变电源的广泛应用于其他领域。
二、研究目的及内容本研究旨在设计一种基于DSP控制的微弧氧化逆变电源，使其能够满足以下要求：1. 电路简单有效，效率高。
2. 高精度控制，能够满足MAO工艺要求。
3. 稳定性好，能够长时间稳定运行。
本研究的内容涉及：1. 对微弧氧化逆变电源进行需求分析和设计方案确定。
2. 电路设计和PCB电路板布局。
3. DSP控制程序编写。
4. 逆变电源整机测试和性能优化。
三、研究方法及步骤1. 对微弧氧化逆变电源进行需求分析和设计方案确定。
通过对MAO工艺的分析和对逆变电源的了解，确定设计目标和主要技术方案。
2. 电路设计和PCB电路板布局。
设计电路图，布局电路板，进行仿真分析，确定最终的电路方案。
3. DSP控制程序编写。
基于TMS320F28335 DSP芯片，编写高精度控制程序，实现对电源输出电流的控制。
4. 逆变电源整机测试和性能优化。
制作逆变电源样机，进行实验测试和性能优化，验证电源性能是否满足需求，并对电源进行优化改进。
四、预期成果及应用价值预期成果：1. 完成基于DSP控制的微弧氧化逆变电源的设计和制作。
2. 实现高效、稳定、高精度的MAO工艺。
3. 在实验室中对逆变电源进行测试和性能优化，并得到较为稳定的结果。
应用价值：1. 提高MAO生产效率和质量。
2. 推动逆变电源的进一步发展和应用。
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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
一
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
摘 要： 提出了一种基于 Ｄ Ｐ Ｓ 控制逆变电源车设计的方法 ， 该方法利用 Ｄ Ｐ产生 Ｓ－ Ｓ Ｐ Ｗ Ｍ波。 驱动 ＩＢ Ｇ Ｔ逆变产生纯正弦交流电的设计方案， 实践表明， 采用此方案不仅简化了 系统， 而且各项性能指标均优于传统系统。 关键词：Ｓ ； Ｄ Ｐ 脉宽调制； 逆变器 ； 纯正弦
移
动
电 源
与
车 辆
１ ７
流。 再经电容滤波 ， 加至 由 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ构成的桥式逆变电 路， 该直流高压经逆变 电路逆变为脉宽按正弦波规 律变化 的高频脉冲波 ， 由输 出滤波器滤掉高频谐 再 波， 得到 中频正弦波 ， 最后 由变压器隔离 、 变压（ 升 压或降压） 提供给负载。Ｓ ＷＭ脉冲波 由主控制 后 Ｐ
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１ ６
Ｍｏ ａ ｌ Ｐ ｗ ｒ Ｓａｉｎ ｖ ｂｅ ｏ ｅ ｔｔ ｏ
＆
Ｖｅ ｉｌ ｈｃｅ
Ｎｏ １ ２ ｏ ． ｏ ６
基 于 Ｄ Ｐ控 制 的逆 变 电源 车设 计 研 究 Ｓ
裴素萍。 ， ． 王 耕 张宏斌 ． ，
（． １河南理 工大学 ， 河南 郑州 ４４ ０ ５ １０； ２ 中原工学 院电子信息学院 ， ． 河南 郑州 ４ ００ ； ５ ０ ７ ３ 郑州金 阳电气 股份公 司 ， ． 河南 郑 州 ４ ００ ） ５ ０ ７
ＩＯ引脚、 ／ 可编程看门狗定 时器、 内集成 了 ２ 片 ｋ单 口 Ｒ Ｍ、４ Ａ ５４字 双 口 Ｒ Ｍ、 ２ｆ ｓ Ａ ３ ｋａｈ程序 存 储 器。 ｌ
统的模拟法 ， 复杂 ， 电路 有温飘现象 ， 限制 了系统 的
性能。数字法则需要按照不同的数学模型用计算机
Ｔ Ｓ２Ｆ ４７ Ｍ ３０ ２０ Ａ的最高工作速度可达 ４ Ｍ Ｐ ， ０ ＩＳ 高速 的运算速度有助于实现先进的控制算法。三相脉宽 调制波发生器构成 的控制 电路 ， 产生 Ｓ ＷＭ 脉冲 ， Ｐ 经功率放大后驱动 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ功率模块组成 的逆变器 ，
电路产生并根据输 出反馈电压和反馈电流来改变脉 冲波的宽度， 从而保证输出电压的稳定 。 三相逆 变 电 路 是 将 直 流 电逆 变 为 ４ ０ ０ Ｈｚ的三 相正弦交流电。主开关功率元件选用 日本富士公司 生产的两单元 ＩＢ Ｇ Ｔ模块 ３只， 额定容量为 ７Ａ ５ 。每 只元件上都另配缓 冲保护电路 。如图 ２所示 ， 主电
能。与单片机相比， 单片机的 Ｐ ＷＭ 模块都没有死 区功能， 必须用软件或外 接硬 件来实现 ， 以， 所 使
用 Ｄ Ｐ可以提高系统 的可靠性。Ｔ Ｓ２Ｌ１ ０ Ａ Ｓ Ｍ ３０ ７ ￣４ 还集成了 １ ６路 Ａ Ｄ转换通道 ， ／ 最快 Ａ Ｄ转换时间 ／
为 ３５ ｓ可用于对 电压和 电流进行快速检测 。这 ７ｎ ， 种 Ｄ Ｐ还提供 串行接 口Ｓ Ｉ Ｓ Ｉ Ｓ Ｐ 和 Ｃ 模块、１ ４ 个通用
独立式 Ｉ ＩＰ１ ＯＡ 键盘 １
丝 电上 Ｋ
起 ／ 控 制 停
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Ｏ＾ 键 盘 中 断 Ｉ Ｐ 鱼
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收稿 日期 ： ０ － － ２ ５１ ２ ０ ０ ５
图 １ 电源车 系统结构原理 图
２ 主 电路 设 计
逆变电源车主电路的工作原理如图 ２所示 。三 相工频交流经 Ｅ Ｉ Ｍ 滤波器滤波后 ， 由整流桥模块整
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２０ ０６年
第１ 期
选用 Ｄ Ｐ控制 ， Ｓ 逆变器输 出三相正弦交流 电． 构成 了静止式逆变电源 。这种方法设计 的中频电源具有
噪音低、 转换效率高、 工作可靠 、 使用方便等优点。
１ 系统组成原理
利用 Ｄ Ｐ的 Ａ Ｄ实现对检测 电流、 Ｓ ／ 电压的模／ 数转换。通过 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ译码送 Ｌ Ｄ显示电压、 Ｅ 电流、 频率的当前值。在 Ｄ Ｐ的指令控制下 ． Ｓ 产生 了 Ｓ— Ｐ