基于DSP的逆变电源数字控制技术研究

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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
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

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ＳＷＭ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４０ｚ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ｌ１Ｖ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。ＤＰＳ不仅完成对输出的ｓ — ＰＷＭ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。ＤＰ控制器选用ｒ公司的１定点ＤＰ— ＳＩ ’ Ｉ６位ＳＴＳ２Ｆ４７这是一种性价比较高的ＤＰ它集Ｍ３０２０Ａ，Ｓ，成６Ｐ路ＷＭ输出，每个输出都有可编程的死区功
中图分类号：Ｍ３Ｔ３文献标识码：Ａ文章编号：０３４５（０６０－０６０１０－２０２０）１１－３０
（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４０ｚ０Ｈ的交流中频电源，
作者简介：装索萍

基于DSP的UPS电源在线控制技术研究

分别为＋１０Ｖ和一１０Ｖ。７７
需求还将会进一步扩大。逆变器是ＵＰＳ的核心，它必须具有输出高质量电压波形的能力。随着工业用高速数字信号处理器（Ｓ）ＤＰ的发展，弦波逆变器的控制正方案正由模拟控制向数字化控制的方向发展。
Ｃ为滤波电容。ｆ
ＷＭ之分。单极性是指在一个载波周期内，逆变桥的输出电压Ｕ只有０和正电压或０和负电压；双极性是指一个载波周期内，变桥的输出电压Ｕ逆既有正电压，又有负电压。本系统的ＳＷＭ采用一组正弦双极性脉宽调制Ｐ波形控制功率管Ｑ１Ｑ２和的开通、断。Ｑ１Ｑ２交关和是替开通和关断的，它们的工作状态是互补的。当Ｑ，开通时，必然处于关断状态，出到电感Ｌ上的电压Ｑ２输０是＋１０Ｖ的电压脉冲；７反之，Ｑ断时，必然开当关Ｑ通，此时输出到电感Ｌ上的电压是一１０Ｖ的电压脉０７冲。这样，随着Ｑ和Ｑ的交替开断，２就形成一组正弦脉宽调制波形，经过输出滤波电感Ｌ和滤波电容Ｃ，。ｒ在负载端就会得到标准的正弦波形。
兰三三苎鲞笙 — 旦塑
文章编号：０９３６（０）３０６ —３１０ —６４２１０ —０５０１
通镶电潦】．．：ＴｌｏｏｅＴｃｏｇｅｃｍＰｗｒｅｎｌｙｅｈｏ

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的单相逆变电源智能控制系统研究

变电源控制器，实现了在线调整模糊论域的伸缩变化。仿真结果表明，阻性负载情况下，常规与
ＰＤ控制器相比该控制器输出超调小、Ｉ自适应能力强，高了逆变电源系统的稳态精度和动态性提
能。
关键词：变电源；糊自整定；变论域逆模可
２１年第１０１期
工业仪表与自动化装置
・２９・
基于ＤＰ的单相逆变电源智能控制系统研究Ｓ
赵金宪，红亮，娄丽丽索
（黑龙江科技学院电气与信息工程学院，哈尔滨１０２）５０７摘要：对逆变电源模糊控制系统输出存在振荡的问题，针以数字信号处理器（Ｓ）ＤＰ为核心，将可变论域思想引入模糊自整定ＰＤ控制结构中，出一种基于可变论域的模糊自整定Ｐ双闭环逆Ｉ提Ｉ
ｃｎｒｌｓｒｃｕｒｏｔｏｔｕｔｅ，ａｄｐｔｆｒｒｕｚｅｆｕｉｇＰＩｄｕｌｌｓｄｌｏｎｅｔｒｃｎｒｌｅａｅｎｎｕｏｗａｄａｆｚｙｓｌ－ｔｎｎｏｂｅｃｏｅｏｐｉｖｒｅｏｔｏｌｒｂｓｄｏｖｒａｌｎｉｅｓａｉｂｅｕｖｒｅ，ＳｓｔｃｅｅａｎｉｅａｐｉｅｓｒｔｈｎｇｃａｇｓｏｕｚｎｖｒｅＴｈｍｕａｉｎＯａｏａｈｉｖｎｏｌｎｄａｔｖｔｅｃｉｈｎｅｆｆｚｙｕｉｅｓ．ｅｅｌｔｏｒｓｌｓｓｏｔａｎｅｈｉｃｍｓａｃｆｒｓｓｉｅｌａｅｕｔｈｗｈｔｕｄｒｔｅｃｒｕｔｎｅｏｅｉｔｖｏｄ，ｔｉｏｔｏｌｒｈａｅｓｏｔｔｏｅｓｏｔａｄｈｓｃｎｒｌｅｓａｌｓｕｐｕｖｒｈｏｎｓｒｎｅｄｐｔｂｌｙｃｍｐｒｄｗｉｈｏｖｎｔｎｌＰＩｃｎｒｌｅｔｏｇｒａａａｉｉｏａｅｔｔｅｃｎｅｉａＤｏｔｏｌｒ，ｗｈｃａｍｐｏｅｈｔａｙｔｔｔｈｏｉｈｈｓｉｒｖｄｔｅｓｅｄ —ｓａｅａｃａｙａｄｄｎｍｉｅｏｍａｃ．ｃｕｒｃｎｙａｃｐｒｒｎｅｆＫｅｙｗｏｒ：ｎｅｅ；ｆｚｅｆｔｎｉｇ；ｖｒａｌｎｖｒｅｄｓｉｖｒｒｕｚｙｓｌ－ｕｎｔａｉｂｅｕｉｅｓ

基于DSP的数字电源控制技术研究

基于DSP的数字电源控制技术研究数字信号处理（DSP）技术已经渗透到了各种电子设备中，为这些设备提供了高度的灵活性和智能化控制。

在电源控制技术领域，DSP也被广泛应用，促进了数字电源控制技术的发展。

本文将介绍基于DSP的数字电源控制技术研究。

一、数字电源控制技术数字电源控制技术是一种数字信号处理技术，它使用数字芯片作为电源控制器，实现对电源系统进行准确的控制。

数字电源控制技术具有很强的控制精度、响应速度和稳定性，可以保证电源系统的安全性、稳定性和高效性。

它与传统的模拟电源控制技术相比，具有更高的灵活性和更好的控制性能。

二、基于DSP的数字电源控制技术基于DSP的数字电源控制技术是数字电源控制技术的一种形式，它利用DSP芯片作为电源控制器进行进行信号处理和控制。

DSP在数字电源控制技术中的应用，主要体现在三个方面：数字控制、数字滤波和数字调制。

数字控制是指将控制信号从模拟信号转换成数字信号，并使用DSP芯片对数字信号进行处理，实现电源控制。

利用DSP芯片可以实现高速、高精度、多通道、多模式的数字控制，具有更好的控制性能。

数字滤波是指利用数字信号处理技术对电源系统中的信号进行滤波，消除噪声和杂波等干扰信号，从而保证电源系统电路中的信号质量。

DSP芯片具有强大的数字滤波功能，可以满足电源系统中不同频段信号的滤波要求。

数字调制是指利用数字信号处理技术实现电源中不同的调制方式，如PWM调制、SPWM调制、SVPWM调制等。

DSP芯片具有灵活的数字调制功能，可以实现多种数字调制方式，并选择合适的调制方式对电源系统进行控制。

三、数字电源控制技术在电源系统中的应用数字电源控制技术在电源系统中的应用非常广泛，可以应用于各种类型和规模的电源系统，如低压、中压和高压电源系统、直流和交流电源系统等。

1. 电力电子设备数字电源控制技术可以应用于电力电子设备中，如变流器、逆变器、交流电机驱动器、直流电机驱动器、风力发电机、太阳能发电等，对电力电子设备的输出特性进行数字控制，提高了电力电子设备的效率、稳定性和性能。

基于DSP舰用全数字化控制逆变启动电源设计

中图分类号：Ｔ４Ｍ３
ＩｖｅｔｒＳａｔｎｇＰｏｒＳｕｐｐｌｓｇｎＢａｅｎｎｒｅｔｒｉｗｅｙＤｅｉｓｄｏＦｕｌｇｔｌＣｏｒｌｌＤｉｉａｎｔｏ
Ｌｉｕｆｎｇ，ｕＸｉｅＣｈａｙｕｎｏＺｅ
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ＤＳＰ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ＩＴ。该装置具有直接ＧＢ
要求，本文给出了一种基于ＤＳＰ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ＳＰＶＷＭ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ＰＤＳＳＷＭＩＰＶＰ文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ８２ｆ００７０２．４０３４６１１．０５０２０
ｍｏｏｉｈｕｅｒｖｅｅｔｉａｉｐｕｑｉｐｅｈｐｗｅｅｅａｏｓｔｉｐｅｅｅｔａｔｒｗｈｃｓｄｔｄｉｅＡＣｌｃｒｃｌｏｌｍｐｅｕｐｄｉｓｉｐｏｒｇｎｒｔｒ，ｈｓｏｎｐａｒｐｒｓｎｓ

基于DSP的SVPWM逆变电源研制

中图分类号：Ｔ６Ｍ４４
文献标识码：Ａ
文章编号：１０．８７２０）００６ —４０３４９（０７２ —０００
０引言
４０Ｈｚ中频逆变电源在航空航天领域被广泛０采用，为日益增加的高端航空电子设备提供电源。该逆变电源要求电压波形接近于纯正弦，且谐波含
上，给出系统实现的软硬件结构、控制算法和实现结果。原理样机试验表明，该研制方案是可行和有效的。
关键词：ＤＰＶＷ；逆变器Ｓ；ＳＰＭ
ＤｅｅｏｍｅｔｆＶＰＭｖｒｅｏｒｓｐｌａｅｎＤＳｖｌｐｎｏＳＷｉｅｔｒｗｅｐｙｂｓｄｏＰｎｐｕＬｉＪＪａ —ａ，ＵＱｉｇＬＵＫｉｈｎＩＷｅ，ＩｕｎｚｏＧＯｎ，Ｉａ— ａｇｃ
维普资讯
第３５卷第２０期２００７年１０月１６日
继电器
ＲＥＬＡＹ
Ｖ１５Ｎｏ２ｂ．．０３
ｏｃ．６２０ｔ１．０７
基于ＤＰ的ＳＰＭ逆变电源研制ＳＶＷ
李巍，冀捐灶，郭庆，刘开昌
ｉｒｖｅｏｔｔｖｕｉｆｔｅｉｖｒｒｐｗｅｕｐｙａｄｒｉｅｉｕｌｄｒｌｂｌ，ｉｐｐｉｃｍｂｎｓｔｅｃｒｅｔｍｐｏｅｔｕｐｕｅｑａｔｏｈｎｅｅｏｒｓｐｌ，ｈｗａｌｙｔｎａｓｔｑａｉａｅｉｉｔｔｓａｅｏｉｅｕｒｎｓｙｔｎａｉｈｙ＂ｈ

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。

基于DSP双闭环控制的单相逆变电源设计与实现

基于ＤＰ闭环控翩的单相逆变电源设计与实现Ｓ双
电工电气（０Ｎｏ）２１．１３
基于ＤＰ闭环控制的单相逆变电源设计与实现Ｓ双
李东旭，黄灿水，汤宁平，陈桂玉
（州大学电气工程与自动化学院，福建福州３００）福５１８
摘要：设计了一种基于ＤＰ的电压、电流双闭环控制的单相逆变电源，介绍了平均值闭环控制Ｓ
ｔｏ，ｓｄｓｇｄ．ｎｒｄｔｏｓｍａｅｔｈｖｅａｅｖｌｌｓｄｌｏｏｔｏｌｒｎｃｐｅＭＡＴＬＡＢｏｗａｅｗａｅｏｃｒｙｏｔｒｌｗａｅｉｎｅＩｔｏｕｃｉｎｗａｄｏｔｅａｒｇａｕｅｃｏｅｏｐｃｎｒｉｉｌ．ｐｓｆｒｓｕｓｄｔａｒｕｔｓｍｕａｉｎａｌｉｏｏｔｏｔａｅｙＴｈＰｗａａｅｓａｘｒｍｅｔｌｐａｆｒｏｃｒｙｏｔｅｐｒｍｅｔａｄｖｒｆｃｔｏｒｉｌｔｏｎａｙｓｓｆｒｃｎｒｌｓｒｔｇ．ｅＤＳｓｔｋｎａｎｅｐｅｉｎａｌｔｏｍｔａｒｕｘｅｉｎｎｅｉａｉｎｆｉｏｈｒｗａｅａｏｆｗａｅｏｅｓｔｍ．ａｄｒｎｄｓｔｒｆｔｙｓｅＴｈｅｒｓｔｓｏｈｔｈｓｐａａｓｒｔｂｅｉｖｒｅｕｐｕｔｏｄｄｎｍｉｒｏｍａｃｈｅｕｌｈｗｓｔａｉｌｎｃｎａｓｕｅｓａｌｎｅｔｒｏｔｔｗｉｇｏｙａｃｐｅｆｒｎｅｔｈａｄｌｗｏｔｍｅｔｈｅｎｅｆｎｏｍａｉ．ｎｏｃｓ，ｅｉｔｅｄｏｒｌｔｎｇｓｅ

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。

简述基于DSP控制的全数字UPS逆变器设计

基于DSP控制的全数字UPS逆变器设计言超，吴燮华(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027）摘要：功率变换器的数字化实时控制是电力电子技术的一个重要发展方向。

提出了一种新型的基于电感电流模式的双环数字控制器，给出了详细的设计过程，仿真和实验结果验证了数字控制器设计的正确性。

关键词：数字控制；电感电流模式；双环控制图1UPS逆变器结构框图1引言随着信息处理技术的不断发展，尤其是计算机的广泛应用和Internet的迅猛发展，供电系统的可靠性要求越来越高，因此对不间断电源（UPS）技术指标的要求也越来越高。

UPS的核心部分是一个恒频恒压逆变器，由于传统模拟控制需要使用大量的分立元器件，老化和温漂严重影响了系统的长期稳定性。

基于DSP的数字控制技术能大大改善产品的一致性，同时增加了控制的柔性，提高了整个系统的稳定性和可靠性[1]。

本文主要提出了一种数字控制的UPS逆变器结构，详细论述了控制系统的参数设计。

2系统结构图1是本文提出的数字控制UPS逆变器的结构框图。

主电路采用了全桥结构，控制电路是以TI公司的电机控制专用DSP芯片TMS320F240为核心的全数字控制器[2]。

Lf和Cf为逆变器的输出滤波电感和滤波电容，rL和rC分别为滤波元件的串联寄生电阻。

考虑到控制的精确性和产品的成本，控制系统采用了电阻取样，主功率电路与控制电路共地的系统控制方法。

Rs1和Rs2为输出电压取样电阻，Rc为电感电流取样电阻。

电压和电流取样信号通过采样网络，输入到DSP的A/D转换口。

DSP的PWM模块输出4路PWM信号经过驱动电路之后驱动4个IGBT管。

3控制系统设计3．1数字双环控制器结构逆变器的控制有许多方案[3]，本文的UPS逆变器采用了电感电流模式的数字双环PI控制方法，具体的逆变器数字控制框图如图2所示。

图中的虚线框内部分为逆变器的主电路，Vref为存储在DSP程序空间内的正弦波数据表，VAB为逆变桥两桥臂中点间的电图2逆变器双环数字控制框图图3电流内环简化框图图4电压外环简化框图压。

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

基于DSP生成SVPWM在逆变电源中的应用研究

导弹、达、信、雷通飞机、车辆的标准供电系统，般一为高、、的电子设备提供工作电源。目前大部分精尖逆变电源都采用模拟电路控制或是部分数字电路控制，系统可维护性差，级困难。本文结合具体工程升任务，主要致力于逆变电源的全数字控制技术的研
ｄｇｔｌｃｎｒｌｆｔｅｉｖｒｅｏｒｓｕｃ．ｈａｅｏｎｌｚｎｈｈｒｃｅｉｔｆＴＭＳ３ＯｉｉａｏｔｏｈｎｅｔｒｐｗｅｏｒｅＯｎｔｅｂｓｆａａｙｉｇｔｅｃａａｔｒｓｉｏｏｃ２ＬＦ２ＯＡＰ４７ＤＳｃｉｔｅｓｆ－ａｄｒｔｕｔｒｆｔｅｓｓｅｄｓｇｓｇｖｒＴｈｓｓｓｅｃｒｕｔｉｓｍｐｅ，ｆｈｇｅｉｂｌｙａｄｈｐ・ｈｏｔｈｒｗａｅｓｒｃｕｅｏｈｙｔｍｅｉｎｉｉｅ．ｉｙｔｍｉｉｓｉｌｏｉｈｒｌｉｔｎｃａｉｃｎｂａｉｐｒｄｄａｅｅｓｌｕｇａｅ．ｙＫＥＹＯＲＤＳ：Ｉｖｒｅ；Ｐ；ｇｔｌＳＶＰＷＭＷｎｅｔｒＤＳＤｉｉ；ａ
究。在原有逆变电源的基础上，用ＤＳ采Ｐ生成
பைடு நூலகம்
１ＳＷＭ原理ＶＰ
空间矢量脉宽调制（ＶＰＭ）际上是三相电ＳＷ实
压源逆变器功率器件的一种特殊的开关触发顺序和脉宽大小的组合。这种组合将在电机定子线圈中产生三相互差１０的波形失真较小的正弦波电流［。２。 ¨ 实践和理论都可以证明，直接的正弦脉宽调制与

基于DSP的中频逆变电源设计

ＺＮｎｄｏＱＵＲｉｈｎ，ＨＯＸｉ —ｏｇＨＡＧＷｅ —ｕ，Ｉｕ— ａｇＺＡａｈｎｃｏ
（ｅｉａｔｇＵｉｒｔ，ｅ＇ｇ１０４，ｈｎ）ＢｉｎＪｏｎｎｖｓｙＢＯｎ００４Ｃｉａｊｇｉｏｅｉｉ
ｔｅｒａｉａｉｎｏｌｄｇｔｌｏｒｃｎｒ１ｉａｌ，ｉｌｔｎａｄｅｐｒｍｅｔｌｅｕｔｒｉｅ．ｈｅｌｔｆａｌｉｉｗｅｏｔ．ｎｌｓｍｕａｉｎｘｅｚｏ — ａｐｏＦｙｏｉｎａｓｌａｅｇｖｎｒｓＫｃｗｏｄｍｅｉｍ￣ｑｅｃｏｒｓｐｌ；ｄｕｌ — ｏ；ｕｂｌｎｅｏｄ；ｆｔｅｕｐｙｏｂｅｌｐｎａａｃｄｌａｉｅｄｃｏｏｌｉ
该方式控制简单且较经济为防止三相输入端的雷
击等引起的过电压损坏电源，须在输入端加入压敏电阻。同时，防止电网上的高次谐波窜入电源．为需
精密专用的中频电源。与传统的旋转发电机组相比，中频电源有效率高、噪声低等优点。电性能指标也供随着电力电子技术的进步最终超过机组电源 … 由
关键词：中频电源；闭环：不平衡负载；波电感双滤
中图分类号：６ＴＮ８文献标识码：Ａ文章编号：０００Ｘ（０１）４０５ — ３１０ —１０２００ — ０６０
ＤｅｉｎｏｅｉｍｒｑｅｃｗｅｎｅｔｒＳｐｌａｅｎＤＳｓｇｆＭｄｕＦｅｕｎｙＰｏｒＩｖｒｅｕｐｙＢｓｄｏＰ

基于DSP的逆变电源并联运行控制技术的研究

ＴＭＳ２Ｌ＿ＯＡ数字信号处理器芯片的特点，３０Ｆ４７２阐明了系统的软、件结构和工作原理。仿真结果表明，系统能够达到硬该
比较理想的控制效果。
关键词：变电源；联；流；Ｓ逆并环ＤＰ
中图分类号：７２Ｔ６ＴＮ源并联技术是提高逆变电源运行的可靠性和扩大供电容量的重要技术手段。当前大容量的逆变电源的发展趋势是采用新型全控高频开关器件构成逆
变电源模块单元，通过多个模块并联进行扩容。这再
ａｄｃａｓｆｅｅｔｒｓｄｖｌｐｎｅｄｎｙｏｎｅｔｒｐｒｌｌｏｅａｉｎｉｐｉｔｄｏｔｔｅｐａｎｈｏｆｕａｉｎｏｎｌｓｉｉｄｆａｕｅ，ｅｅｏｍｅｔｔｎｅｃｆｉｖｒｅａａｌｐｒｔｓｏｎｅｕ．Ｉｘｌｉｓｔｅｃｎｉｒｔｆｅｏｇｏ
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通缱电潦．术
２０年７２日第２卷第４期０８月５５
ＴｅｅｏＰｏｒＴｅｈｏｏｙｌｃｍｗｅｃｎｌｇＪ１２，２０ｕ．５０８，Ｖｏ．２．４１５Ｎｏ
文章编号：０９３６（０８０ —０００１０ —６４２０）４０２ —４
（ｎｎＵｎｖｒｉｙｏｃｅｃｎｃｎｌｇＬｕｙｎ７０Ｃｈｎ）ＨｅａｉｅｓｔｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，ｏａｇ４１３，ｉａ０

基于DSP数字控制技术的双逆变弧焊电源

张敏．赵敬云
（南机电高等专科学校，河南新乡４３０）河５０２
摘要：设计了一种采用两级逆变的变极性焊接电源，主电路分别采用移相全桥软开关技术和新型半桥式逆变技术。以单片机８Ｃ１６０９ＫＣ作为控制系统的核心器件，采用Ｐ控制实现了一次逆变闭环恒流控制；通过设定输出频率、正负半波幅值和占空比等参数Ｉ实施输出二次逆变波形控制。试验结果表明，电源设计合理，输出波形可控，完全能够满足铝合金ＴＧ焊的工艺要求。Ｉ关键词：ＤＰＭＳ２Ｆ８２弧焊电源；双逆变Ｓ；Ｔ３０２１；
ＺＣ（Ｚｒ— ｈｇｎｅｏＣｒｅｔＳｉｈｎ）一ＶＺＳｅｏＶｏ：ｅａｄＺｒ．ｕｒｎｗｔｉｇａｃ
电流和电压传感器，采样的焊接电流和电压信号经滤
波后送人ＡＤ转换芯片，再将转换结果送人ＤＰ进／Ｓ行处理得到控制量。焊机工作情况的检测主要是实现对逆变器的偏磁、过流、过热等保护功能。输出驱动信号是将ＤＰ输出的ＰＳＷＭ信号进行隔离放大，然后驱动逆变器电路中的功率元件。实现对焊接参数的控
制。人机对话由键盘输入如脉冲峰值电流和基值电流

基于DSP控制的高频链逆变电源的设计

町ｍｉ，ｉｔｅｔｄｌＳ．ｕｓｅｌｉｗｃｔｚｇｗｇａｏＯｈｈｎ
ＫｅｒｓｉｖｒｒＳＷＭ；Ｐｙｗｏｄ：ｎｅｅ；ＰｔＤＳ
０引言
件电路；３控制系统可靠性提高，（）易于标准化；４系统维护方（）便；）（系统一致性好，５成本低，产制造方便；６易于组成并生（）
２ＳｈｏｆｕｏｔｎＳｉｎｅａｄ￣ｉｅｒｇＳｕｈＣｉａＵｉｒｉｆｅｈｏｇ，埔喧ｌ５０４，ｈｎ）．ｃｏｌＡｔｍａｏｃｃｎｏｉｅｎｅｉ，ｏｔｈｎｎｖｓｙｏｃｎｌｙＩＩｚｎｅｔＴｏ啪１６０ＣｉａＡｓａｔＩｔｄｃｄｔｏｇｎｒｃｌｏｔａ－ｒｇｉｉｃｏａｃｒｔｏｅｈＩｆｑｅｃｎＨＬｎｅｅ，ｄ－ｂｔｃ：ｒｕｅｐｌｙａｄｐｉｉｅｆｈｈｌｂｉｅｂ－ｒｔｎｌｕｄｉｌｒｕｎｙｌｋ（Ｆ）ｉ￣ｒｅｒｎｏｏｏｎｐｅｆｄｄｅｉ￣ｎｍｇ－ｅｌｖ
频链逆变电源系统，主电路采用半桥双向电流源高频链逆变器
使整个逆变电源的造价很高。为了克服传统逆变器的缺点，
Ｍ．ＳＥＡＥ１７年提出了高频链技术，几年由于高频ｒＰＬＧ于９７Ｅｒ近链技术利用了高频开关技术，隔离耦合变压器实现高频化、使
Ｌｉｎｘｎ ‘ Ｌｎ２ＩＸａ－ｉｇ，ＩＨｏｇａ
（．ｃｏｌｆｄｒｎｃｎｎｏｍａｏａ１ＳｈｏＭｅｍｔｉａｄＩｆｒｔｎｖ￣ｍｅｉｇＦｓａｎｖｒｔ，ｅｈｎ５８０，ｈｎ；ｏｏｓｉｒ，ｅｈｎＵｉｓｙＦｓａ２００Ｃｉａｎｅｉ

基于DSP的多功能数字化电源研究

中图法分类号
ＴＧ４３４．１；
文献标志码
Ａ
焊接过程是一个复杂而瞬变的过程，除了具有
大电流、变化迅速、参数提取困难、干扰严重等特点
外，还根据不同的焊接方式具有截然不同的特点。多功能数字化弧焊电源需要同时适应ｃｏ：气体保护焊的间歇性短路环境；也要适应普通脉冲焊大电流的冲击；更要适应双脉冲焊高速的电流切换。因
此，复杂的焊接环境和多种焊接方式的差异对多功
１基于ＤＳＰ的数字化弧焊电源
针对以上要求设计的基于ＤＳＰ控制的多功能
数字化弧焊电源系统框图如图ｌ所示。
控制系统以ＴＩ公司的高速ＤＳＰ芯片
ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａｌ３为主控芯片，通过扩展其它功能电路，实现对焊接过程的控制。该系统主要包括：ＩＧＢＴ全桥逆变电路、ＤＳＰ２４０７控制电路、送丝电路、驱动电路、人机交互系统电路、反馈电路，以及其它辅助电路。图１中无源谐波抑制是通过将输入的３相３８０
４结论
该系统实现了焊接工艺过程和焊接参数的方便设置和统一管理，用户操作和显示界面简洁、直观、灵活，极大地提高了多功能数字化弧焊逆变电源的实用性。通过对典型脉冲ＭＩＧ焊的焊缝的分
⑥
２０１３Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ。Ｅｎｇｒｇ．
矿冶技术
基于ＤＳＰ的多功能数字化电源研究

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关键词：逆变器；数字控制；双环控制；数字信号处理器
i
基于 DSP 的逆变电源数字控制技术研究
ABSTRACT
Digital control technology of inverter power supply is studied in the dissertation. Compared with analog control, the digital control technology has the significant advantages: simplify the hardware design, overcome the parameters of temperature drift of analog circuits, flexible control and can easy realize the advanced control technology, reliable performance, reduce the development cycle, etc. And with the fast development of new power electronic devices and digital signal processor in the nowadays, the application of digital controlled inverter power supply becomes widely, so the digital controlled inverter is the development trend of future. The continuous-time and discrete-time domain mathematical models based on the inverter power supply circuit model are established, which provide the theoretical foundation for the control system design in this paper; the principle of SPWM and the working principle of single, bipolar SPWM is simply introduced, the harmonic content is analyzed. The chapter 3 of paper introduces the digital PID control technology and discrete sliding mode control technology. According to the advantages of dual-loop control strategy, the two simulation models are established and simulated by MATLAB/SIMULINK Software. The voltage loop of one model is controlled by PI controller; the other one is controlled by the discrete-time integral sliding model controller. The single-phase digital controlled VSI platform is constructed. The design procedures of hardware and software program are introduced in details. Finally the experiment results about single-phase voltage inverter are presented and analyzed. The results reveal that the system has the excellent dynamic and static state performance.
Keywords: Inverter; ital signal processor
ii
基于 DSP 的逆变电源数字控制技术研究
图表清单
图 1.1 重复控制系统框图..............................................................................................................3 图 2.1 逆变器等效电路模型.........................................................................................................5 图 2.2 正弦调制脉冲序列波.........................................................................................................7 图 2.3 单相桥式 PWM 电路 .........................................................................................................8 图 2.4 单极性 SPWM 调制原理 .................................................................................................10 图 2.5 双极性 SPWM 调制原理 .................................................................................................10 图 3.1 数字 PID 调节系统 ..........................................................................................................13 图 3.2 逆变电源数字控制框图...................................................................................................14 图 3.3 系统根轨迹图...................................................................................................................16 图 3.4 系统开环传递函数伯德图 ................................................................................................17 图 3.5 电压外环等效控制框图...................................................................................................18 图 3.6 无补偿系统开环伯德图...................................................................................................19 图 3.7 电压外环为 PI 控制的系统仿真模型 ..............................................................................26 图 3.8 PWM 驱动电路模型 .........................................................................................................26 图 3.9 电压外环为离散积分滑模控制系统的仿真模型 ...........................................................27 图 3.10 滑模控制器模型.............................................................................................................27 图 3.11 PI 阻性空载输出电压波形 .............................................................................................28 图 3.12 DISMC 阻性空载输出电压波形 ....................................................................................28 图 3.13 PI 阻性满载输出波形 .....................................................................................................28 图 3.14 DISMC 阻性满载输出波形 ............................................................................................28 图 3.15 PI 阻性突加减负载输出波形 .........................................................................................29 图 3.16 DISMC 阻性突加减负载输出波形 ................................................................................29 图 3.17 PI 感性负载输出波形 .....................................................................................................29 图 3.18 DISMC 感性负载输出波形 ............................................................................................29 图 3.19 PI 容性负载输出波形 .....................................................................................................29 图 3.20 DISMC 容性负载输出波形 ............................................................................................29 图 3.21 PI 感性负载谐波分析图 .................................................................................................30 图 3.22 DISMC 感性负载谐波分析图 ........................................................................................30 图 4.1 逆变电源整体结构及功能图 ...........................................................................................31 vi