基于LF2407A的并聯(lián)逆變電源設(shè)計(jì)

1 引言

　　逆變電源的并聯(lián)運(yùn)行，不僅可實(shí)現(xiàn)功率合成，且易于組成積木式、冗余化、智能化的分布式大功率電源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是電源技術(shù)發(fā)展的重要方向?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)可以方便地構(gòu)建分布式逆變電源局域控制網(wǎng)，使得交流電源系統(tǒng)從傳統(tǒng)的集中式供電向分布式供電乃至智能電源系統(tǒng)供電模式發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化控制的有效手段。本文介紹一種基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的逆變電源的并聯(lián)，充分利用TI公司TMS320LF2407A DSP芯片的內(nèi)部資源，通過內(nèi)嵌的CAN總線從各并聯(lián)模塊獲取并解析現(xiàn)場(chǎng)控制數(shù)據(jù)，響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)實(shí)時(shí)性操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊工作的調(diào)度監(jiān)控。

　　2 逆變電源并聯(lián)技術(shù)

　　實(shí)現(xiàn)逆變電源的并聯(lián)運(yùn)行，其關(guān)鍵問題在于各逆變電源要共同分擔(dān)負(fù)載電流，即要實(shí)現(xiàn)逆變電源的均流運(yùn)行。由于逆變電源模塊并聯(lián)運(yùn)行組成的是交流電源供電系統(tǒng)，各模塊輸出為交流信號(hào)，因而，它們之間的并聯(lián)要比直流電源的并聯(lián)運(yùn)行復(fù)雜得多。逆變電源的并聯(lián)需要滿足5項(xiàng)條件[1]，即電壓、頻率、波形、相位和相序的相同，只有這樣才能消除環(huán)流、均分負(fù)載功率，達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)逆變電源并聯(lián)。電源電壓幅值與相位的差異都會(huì)引起逆變電源的電流差異，因此，同步運(yùn)行和電流輸出一致成為實(shí)現(xiàn)逆變電源并聯(lián)控制要根本解決的問題。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)嵌在TMS320LF2407A DSP芯片中的CAN總線來實(shí)現(xiàn)并聯(lián)逆變電源的同步運(yùn)行和均流。

　　3 基于DSP的CAN總線設(shè)計(jì)

　　基于CAN總線的DSP控制逆變電源并聯(lián)控制的硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖如3-1所示。DSP根據(jù)采樣獲得的反饋值與給定值進(jìn)行比較，控制輸出PWM脈沖，驅(qū)動(dòng)逆變橋功率開關(guān)，輸出頻率、幅值、相位可調(diào)的正弦電壓。CAN控制器接收來自CAN總線的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)并聯(lián)逆變電源模塊的控制。

　　圖3-1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)