基于DSP逆变电源的设计

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技术分享：基于DSP实现的一种新颖开关逆变电源设计

技术分享：基于DSP实现的一种新颖开关逆变电源
设计
1 引言
随着工业和科学技术的发展，用户对电能质量的要求越来越高。

包括市电
在内的所有原始电能可能满足不了用户的要求，必须经过处理后才能使用，
逆变技术在这种处理中起到了重要的作用。

传统的逆变技术多为模拟控制或
模拟与数字相结合的控制系统，其缺点为
1)控制电路的元器件比较多，体积庞大，结构复杂;
2)灵活性不够，硬件电路一旦设计完成，控制策略就不能改变;
3)调试比较麻烦，由于元器件特性的差异，致使电源一致性差，且模拟器
件的工作点漂移，会导致系统参数的漂移，从而给调试带来不便。

因此，传统的逆变器在许多场合已不适应新的要求。

随着高速、廉价的数字信号处理器(DSP——Digital Signal Processor)的问世，于是便出现了数字电源(DPS——Digital Power Supply)。

其优点有
1)数字化更容易实现数字芯片的处理和控制，避免模拟信号传递的畸变、
失真，减少杂散信号的干扰;
2)便于系统调试;
3)如果将网络通迅和电源软件调试技术相结合，可实现远程遥感、遥测、
遥调。

这些使得逆变电源数字化控制成为今后的发展趋势。

本文采用TI公司专门为电机及电力电子领域设计的TMS320LF2407型DSP作为控制器，介绍数字化周波逆变器的硬件设计和软件设计。

2 TMS320LF2407的结构特点。

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的直流高压电源逆变系统的设计

lar SPWM in the inverter circuit is analyzed in detail. The generation method and program design of SPWM in the DSP are em ⁃
phatically introduced. The corresponding program is written in the CCS according to the program design process. The SPWM out⁃
样法计算正弦脉宽调制技术的基本原理进行阐述，介绍
随着各个国家对电源研发的大量投入和现代电力电子
其在全桥逆变中的工作特点，最后结合 DSP 设计 SPWM
技术的快速发展，利用现代开关电源技术可以解决传统
电源存在的突出问题。在开关电源的设计中逆变系统
是整个电源设计的关键，其主要包括相关硬件电路和
但本文为了使电源具有较好的稳定性和可靠性，仍旧采
点。现代的 SPWM 多采用微处理器通过软件设计的方
收稿日期：2018⁃05⁃04
主电路的设计
在现代直流高压电源的设计中，为了减小谐波和提
修回日期：2018⁃07⁃03
基金项目：国家自然科学基金项目（21327801）；莙政学者项目（lzujbky⁃2017⁃sp08）
put with a frequency of 20 kHz is realized. The experimental results show that the whole system can work steadily.
Keywords：DC high⁃voltage power supply；DSP；full bridge inverter circuit；control loop；RCD；SPWM

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技术的三相逆变电源之逆变电路设计

基于DSP技术的三相逆变电源之逆变电路设计
在今天的文章中，我们将会就三相逆变电源方案中的逆变电路设计情况，进行详细介绍，下面就让我们一起来看看这种利用DSP技术芯片研发的逆变电源是如何完成逆变电路设计的吧。

逆变主电路硬件设计
在本方案中，我们所设计的这一基于DSP技术的三相逆变电源，其运行功率为500W。

这一逆变电源的系统原理框图如下图图1所示。

这一逆变电源的主要性能指标是：输入电压220VAC，输出电压110VAC，频率50Hz，输出功率500W，输出电流4.5A，输出总谐波因数为2%。

经过分析计算和试验，开关管采用富士公司的单管IGBT，型号1MBH50D060;续流二极管采用IR公司的超快恢复二极管，型号HFA16TB120。

驱动电路采用的是富士公司的EXB841集成驱动器。

所设计的逆变主电路原理图如下图图2所示。

三相逆变电源软件设计
在这一三相逆变电源的软件设计过程中，我们所选择的TMS320LF2407A的开发工具具有一个很大的优势，其本身能够支持C语言、汇编及两者混编的调用方式，这为程序的编写带来了很大的便利。

C语言的优点是直观，能够给编程者带来方便，而汇编语言的执行效率很高，有利用于缩短程序运行时间，提高系统的实时性。

在此基础上结合DSP内部的PWM发生器编写了SPWM调制策略汇编程序。

程序流程图如图3所示。

仿真和实验
在完成了这一基于DSP技术的三相逆变电源电路系统和软件设计后，接下来。

基于DSP的中频发电机逆变单相工频电源设计

ｐｌｅｗｉｔｄｌｔｎ（ＰＭ）ｏｔｌａｔｔｅｄｇｔｌｉｎｌｒｃｓｏＤＳ）ｗａｄｐｅｅｌｅｔｅｈｒｗａｅｃｒｕｔｎｕｓｄｈｍｏｕａｉＳＷｏｃｎｒｒ，ｈｉｉｇａｐｏｅｓｒ（Ｐｏｐａｓｓａｏｔｄｔｒａｉａｄｒｉｉａｄｏｚｈｃ
中图分类号：Ｔ４４Ｍ６
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ — １５２１）卜０１— ３０７３７（００１０８０
ＩｅｔｂｌｎｇｅＰｈａｅＰｏｒＦｒｑｎｃｗｅｐｐｌｅｉｎｆｒｎｖｒｉｅＳｉｌ－ｓｗｅ－ｅｕｅｙＰｏｒＳｕｙＤｓｇｏ
ｓｆｗａｅａｇｒｔｏｔｒｌｏｉｈｍ．Ｅｘｒｍｅａｅｕｌｓｓｏｔａｈｅｄｓｇｌｎｃｎｔａｆｒｔｒｅｐｓｅｉｐｅｉｎｔｌｒｓｔｈｗｈｔｔｅｉｎｐａａｒｎｓｅｈｅ — ｈａｅｍｄｕｍｌａｓｏｅｉｖｏｔｇｅｆｍｄｕｍｒ－ｆｅ
传统的单相交流发电机体积大、重量重，移动很不方便，与之相比，相中频发电机以其体积小、重量轻、便于携带而备受关注和广泛使用。但是，中频发电机输出的是频率和幅值都与市电不同的三相交流电，一般用电设备不能直接使用，需要逆变电源来转换成单相工频正弦交流电。
ｇｅｅａｏｒ．ｆｌｉｉａｙ，ｌｎｒｔｓＡｕｌｙｄｇｔｌｔｐｅｏｗｏｓｎｄｈｇｅｃｕｒｃｎｖｒｉｅｐｏｒｓｐｙｗａｓｇｅＦｏｒｔｅｄｌｐａｉｙｓｎｃｔａｉｈｒａｃａｙｉｅｔｂｌｗｅｕｐｌｓｄｅｉｎｄ．ｈｕａｏｌｒｔｉｅ

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技术的光伏逆变电源的设计与实现的开题报告

基于DSP技术的光伏逆变电源的设计与实现的开题报告1. 研究背景随着能源需求的不断增加和对环境保护的要求不断提高，人们对可再生能源的依靠逐渐加深，光伏发电作为可再生能源的重要组成部分，被广泛应用于家庭、商业和工业领域。

而光伏逆变器作为光伏发电系统的核心部件，其功能是将光伏模块的直流电转换为交流电，并通过电网进行输送。

在逆变器中，数字信号处理器（DSP）技术被广泛应用于控制电路及功率变换，其使用能提高系统的效率、鲁棒性、灵敏度和稳定性，能够很好地满足光伏发电系统的需求。

2. 研究目的本研究的主要目的是基于DSP技术设计和实现一种高效、高性能的光伏逆变电源系统。

具体包括以下几个方面：（1）研究光伏逆变电源的原理和DSP技术在逆变器控制中的应用；（2）设计逆变器控制电路及功率电路；（3）通过搭建光伏发电系统实验平台，对该系统进行测试和验证，分析其性能和效果；（4）总结电路设计和实现过程中的经验和教训，对光伏逆变电源的未来发展做出展望。

3. 研究方法本研究采用以下方法：（1）文献综述：阅读相关文献，了解光伏逆变器的基本原理和DSP 技术在逆变器中的应用，掌握目前的发展状况和存在的问题；（2）电路设计：根据光伏逆变电源的需求设计控制电路和功率电路，考虑系统的效率和稳定性；（3）硬件实现：根据电路设计进行电路板的制作和元器件的焊接，搭建光伏发电系统实验平台；（4）软件编程：使用DSP芯片进行软件编程，实现逆变器的控制和功率变换；（5）测试验证：通过实验平台对系统进行测试和验证，分析其性能和效果。

4. 预期成果本研究预计能够设计和实现一种高效、高性能的基于DSP技术的光伏逆变电源系统，为光伏发电系统的开发和应用提供重要技术支持。

具体成果包括：（1）光伏逆变电源的原理和DSP技术在逆变器控制中的应用研究报告；（2）高效、高性能的光伏逆变电源系统硬件设计和软件编程报告；（3）基于光伏逆变电源实验平台的测试结果和分析报告；（4）光伏逆变电源设计和实现过程中的经验总结和展望。

基于DSP的逆变器硬件设计

基于DSP的逆变器硬件设计本文针对中小功率三相变频电源，提出基于DSP28335控制器对三相电压型桥式逆变电路做系统设计工作。

从逆变器的工作原理、逆变系统硬件设计以及逆变系统软件设计三个方面在文中进行论述。

硬件设计包括以DSP （TMS320F28335）为核心控制器的最小系统，采用PWM控制技术，设计出控制电路。

以主电路、驱动电路、保护电路、滤波电路、采样电路和其他辅助电路的硬件设计为基础组成一套完整的逆变输出系统。

并以交流异步电机作为负载，实现其恒压频比调速的控制目标。

标签：逆变器，异步电机，三相桥式逆变，恒压频比控制，DSP283351 研究背景和意义随着电力电子技术及电力半导体的飞速发展，发达国家大量推广采用了逆变技术的电源，由此推动了各种工业技术的发展，也促进了逆变式电源的发展。

电力电子功率开关器件的高压大容量化、集成化、全控化、高频化及多功能化方向的发展，相信不久的将来逆变电源将会进入一个新的发展时代[3]。

现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一项科学技术，它建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体交流技术、脉宽调制（PWM）技术等学科基础之上的一项实用技术。

它的研究对逆变器性能的提高与进一步推广应用，以及对电力电子技术的发展，都有十分重要的意义，是当前逆变器的发展方向之一。

逆变技术是电力能源利用、提高供电质量等领域的重要环节，逆变器作为核心装置，实现电源交换系统中重要的能量转换，决定了系统输出的稳定性和转换效率，是当今世界在电源交换领域研究的重点。

2 三相桥式逆变电路原理三个单相逆变电路可以组合成一个三相逆变电路。

但在三相逆变电路中，应用最为广泛的还是三相桥式逆变电路，采用IGBT作为开关器件的三相电压型桥式逆变电路如图2-1所示，可以看成是由三个半桥逆变电路组成。

电路的直流侧通常只有一个电容器就可以了，但为了方便分析，画作串联的两个电容器并标出假想中点N’。

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的大功率三相三电平逆变系统设计与实现

基于DSP的大功率三相三电平逆变系统设计与实现基于DSP的大功率三相三电平逆变系统设计与实现摘要：本文针对大功率三相三电平逆变系统的设计与实现进行了研究。

首先介绍了逆变器的基本原理和分类，然后对三相三电平逆变系统的工作原理进行了详细阐述，并提出了一种基于DSP的控制算法。

接着，根据设计要求，进行了硬件选型和系统组成部分的设计。

最后，设计了相应的实验平台，通过实验验证了系统的性能和稳定性。

关键词：大功率三相三电平逆变系统；逆变器；DSP控制算法；硬件设计；实验验证第一章引言随着电力需求的不断增长，大功率逆变系统在电力传输和能源变换领域中起着重要作用。

而三相三电平逆变系统作为一种有效的能源转换装置，具有输出波形质量好、运行稳定等优点，因此备受研究者关注。

本文旨在设计并实现基于DSP的大功率三相三电平逆变系统，提高系统的控制性能和效率。

第二章逆变器基本原理与分类2.1 逆变器基本原理逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置，其工作原理是通过周期性开关功率器件，改变直流电源的极性和电流方向，使其输出交流电压。

在逆变器中，开关器件的控制与驱动是关键步骤。

2.2 逆变器分类逆变器按照交流输出波形可分为方波逆变器、脉宽调制（PWM）逆变器以及多电平逆变器等。

本文所设计的大功率三相三电平逆变系统属于多电平逆变器。

第三章三相三电平逆变系统工作原理3.1 三相三电平逆变系统结构三相三电平逆变系统由直流供电部分、逆变部分和控制调节部分组成。

其中，直流供电部分提供逆变器所需的直流输入电源，逆变部分将直流输入转换为交流输出，控制调节部分通过控制算法实现对逆变系统的控制和调节。

3.2 三相三电平逆变工作原理三相三电平逆变系统通过采用三相桥臂的方式，控制三个桥臂的开关状态，实现相应的电平输出。

采用多电平逆变技术可以提高系统的输出波形质量，减小谐波含量。

第四章基于DSP的控制算法设计针对三相三电平逆变系统，本文设计了基于DSP的控制算法。

基于DSP的数字逆变电源的设计(毕业设计)

本科毕业设计说明书基于TMS320LF2407A的数字逆变电源的设计THE DESIGN OF DIGITAL INVERTER BASED ONTMS320LF2407A学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：2013年06 月01 日基于TMS320LF2407A的数字逆变电源的设计摘要逆变电源是一种采用电力电子技术是进行电能变换的装置，它从交流或直流输入获得稳压恒频的交流输出。

逆变电源技术是一门综合性的产业技术，它横跨电力、电子、微处理器及自动控制等多学科领域，是目前电力电子产业和科研的热点之一。

逆变电源广泛应用于航空、航海、电力、铁路交通、邮电通信等诸多领域。

电源技术的发展使得数字控制系统控制的电源取代传统电源已成为必然。

逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的，器件的发展带动着逆变电源的发展。

目前逆变电源的核心部分就是逆变器和其控制部分，虽然在控制方法上已经趋于成熟，但是其控制方法实现起来还是有所困难。

因此，对逆变电源的控制和逆变器进行深入研究具有很大的现实意义。

随着现代科学技术的迅猛发展，逆变技术目前已朝着全数字化、智能化、网络化的方向发展。

而作为专用的DSP的出现，更是为研究和设计新型的逆变电源提供了更方便、更灵活、功能更强大的技术平台。

本文采用美国德州仪器公司(TI)新近推出的一种TMS320LF2407A数字信号处理器，作为逆变电源中的核心控制部分进行研究。

以实现所研制的逆变装置能输出标准的正弦交流电。

本文主要分析了变频电源技术现状、发展趋势和存在的难点，指出论文的研究内容和意义。

详细讨论了逆变器的SPWM调制法工作原理，介绍了数字实现时对称规则采样法和不对称规则采样法的特点。

通过分析SPWM波形产生规律和特点，选择了以不对称规则采样法为基础实现的单极性SPWM控制，并且具体介绍了DSP实现SPWM。

文中设计出了整个逆变电源的硬件结构，其主要核心部分是IPM和DSP控制部分。

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三相逆变整流电源的课程设计

综合课设报告一、背景意义和目的近年来，随着微机，中小型计算机的普及和航天航空数据通信，交通邮电等专业的迅速发展，以及为了各种自动化仪器、仪表和设备套的需要，当代对电源的需求不仅日益增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/端、远距离操作和信息保护等线性稳压电源功能提出了更高的要求，对于这些要求。

传统的线性稳压电源无法实现，和线性稳压电源相比，开关电源具有：效率高，稳压范围宽，体积小重量轻，安全可靠。

学习目的:1. 巩固电力电子以及dsp 课程的理论知识；2. 学习和掌握中电力电子系统控制系统设计的基本方法，设计一个三相50Hz 交流稳压电源；3.培养学生独立分析和解决工程问题的工作能力及实际工程设计的基本技能4.提高编写技术文件和制图的技能。

二、任务要求对三相50Hz 交流稳压电源的理论进行研究，设计一台样机，参数为50Hz ，电压36V ，容量为100V A ，电压稳定度95%，失真度小于5%，效率80%。

三、设计内容1.研究三相50Hz 交流稳压电源的理论，并进行仿真；2.了解三相50Hz 交流稳压电源的算法，软件设计编程及调试；3.相应的硬件电路设计和调试。

四、系统原理1.系统主电路，采样调理电路，控制电路，光电隔离电路，和保护电路组成，系统组成框图如图1所示，负负负负负负负负负负负负负负负DSP负负负负负负图1 系统组成框图2.系统主电路系统主电路是典型的AD-DC-AD 逆变电路，由整流电路、中间电路、逆变电路和隔离变压器构成。

整流电路将输入的三相交流电经整流；中间电路滤波后的直流供给逆变器；逆变电路将直流电逆变为50Hz 的三相正弦交流电。

主电路系统组成框图如图2所示。

负负图2 主电路系统组成框图 1）主电路参数的确定为了得到36V 的电压，我们知道逆变过来的电路中的关系，直流侧的电压U d =V vM U 807.020*2*2*2*2==这里的调制度M=0.7； U=36/1.732=20V . 逆推过去，U d 是经过不可控整流过来的，U d =2.45*U 0；所以U 0=32.65V 。

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ｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＤＳＰ，ｗｈｉｃｈｔｒａｎｓｆｅｒｓＤＣｏｆ１９０ —２８６ＶｔｏｓｔａｂｌｅＡＣｏｆ２２０Ｖ５０ＨｚＴｈｅｓｙｓｔｅｍｄｉｒｅｃｔｌｙｅｍｐｌｏｙｓＳＰＷＭｉｎｖｅｔｅｒｒｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈ— ｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｃｏｎｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｄｕｌ —ＰＩａｃｌｏｓｅｄ—ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏ１．ＳＰＷＭｗａｖｅｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅＤＳＰｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．
ｃｏｍｐａｃｔｓｔｍｃｔｕｒｅ，ａｎｄｃｏｓｔｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｅｔｅｒｒｐｏｗｅｒｓｏｕｒｃｅ；ＳＰＷＭ；ＤＳＰ
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
ＤｅｓｉｇｎｏｆＩｎｖｅｒｔｅｒＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＢａｓｅｄｏｎＤＳＰ
Ｈｆ，０Ｇ“ ０一Ｃ“ ｎ
（ＳｈｏｚｈｏｕＣｏｌａＥｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ，ＨｕｏｚｈｏｕＳｈａｎｘｉ０３１４００，Ｃｈｉｎａ）
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
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
利用ＳＰＷＭ变频控制技术由ＤＳＰ控制芯片生成ＳＰＷＭ波，并采用重复控制与ＰＩ双闭环控制相结
合的方法．将１９０～２８６Ｖ的直流电转换成５０Ｈｚ的２２０Ｖ的稳定交流电。结果表明，该设计能够达到
第２６卷第１期
２０１３年１月
机电产品研崖与剀崭
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｓ
ＶＯ１．２６．Ｎ０．１
系统稳、动态性能良好，且控制电路简化，结构紧凑，成本降低的目的。关键词：逆变电源；ＳＰＷＭ；ＤＳＰ
中图分类号：ＴＢ４７
文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００２ — ６６７３．２０１３．０１．０２９
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｏｔｈｅｕｓｉｎｇｓｔａｔｅｍｅｎｔｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｐｏｗｅｒｓｏｕｒｃｅｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｉｎ５ｋＶＡｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｅｓｉｎｖｅｒｔｅｒｐｏｗｅｒｓｙｓ－
ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔＯａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｓｔａｂｉｌｉｙ，ｇｔｏｏｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｉｒｃｕｉｔ，
Ｊａｎ，２０１３
文章编号：１００２ — ６６７３（２０１３）叭一０７２ — ０３
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。该系统直接