基于DSP的三相SPWM變頻電源的設(shè)計(jì)

A/D采樣子程序

主要完成線電流采樣和線電壓采樣。為確保電壓與電流信號間沒有相對相移，本部分利用TMS320F28335片上ADC的同步采樣方式。為提高采樣精度，在A/D中斷子程序中采用均值濾波的方法。

對A相電壓和電流A/D的同步采樣部分代碼如下：

interrupt void adc_isr(void)

{

if(counter==0)

{

receive_a0_data[i++] = AdcRegs.ADCRESULT0>>4; //右移四位

receive_b0_data[j++] = AdcRegs.ADCRESULT1>>4; //右移四位

}

if(counter>=1)

{ // 對結(jié)果取平均，平滑濾波

receive_a0_data[i++] = (receive_a0_data[i0++]+(AdcRegs.ADCRESULT0>>4))/2;

receive_b0_data[j++] = (receive_b0_data[j0++]+(AdcRegs.ADCRESULT1>>4))/2;

}

if(i==512) {i=0;i0=0;}

if(j==512) {j=0;j0=0; counter++;}

AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1 = 1; // 復(fù)位排序器

AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1; // 清中斷標(biāo)志位

PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;// 開中斷應(yīng)答

}

數(shù)據(jù)處理算法

本系統(tǒng)主要用到以下算法：（1）SVPWM算法（2）PID調(diào)節(jié)算法（3）頻率檢測算法

SVPWM算法

變頻電源的核心就是SVPWM波的產(chǎn)生，SPWM波是以正弦波作為基準(zhǔn)波（調(diào)制波），用一列等幅的三角波（載波）與基準(zhǔn)正弦波相比較產(chǎn)生PWM波的控制方式。當(dāng)基準(zhǔn)正弦波高于三角波時(shí)，使相應(yīng)的開關(guān)器件導(dǎo)通；當(dāng)基準(zhǔn)正弦波低于三角波時(shí)，使相應(yīng)的開關(guān)器件截止。由此，逆變器的輸出電壓波形為脈沖列，其特點(diǎn)是：半個(gè)周期中各脈沖等距等幅不等寬，總是中間寬，兩邊窄，各脈沖面積與該區(qū)間正弦波下的面積成比例。這種脈沖波經(jīng)過低通濾波后可得到與調(diào)制波同頻率的正弦波，正弦波幅值和頻率由調(diào)制波的幅值和頻率決定。

本文采用不對稱規(guī)則采樣法，即在三角波的頂點(diǎn)位置與低點(diǎn)位置對正弦波進(jìn)行采樣，它形成的階梯波更接近正弦波。不規(guī)則采樣法生成SPWM波原理如圖7所示。圖中，Tc是載波周期，M是調(diào)制度，N為載波比，Ton為導(dǎo)通時(shí)間。

由圖7得：

當(dāng)k為偶數(shù)時(shí)代表頂點(diǎn)采樣，k為奇數(shù)時(shí)代表底點(diǎn)采樣。

SVPWM算法實(shí)現(xiàn)過程：

利用F28335內(nèi)部的事件管理器模塊的3個(gè)全比較單元、通用定時(shí)器1、死區(qū)發(fā)生單元及輸出邏輯可以很方便地生成三相六路SPWM波形。實(shí)際應(yīng)用時(shí)在程序的初始化部分建立一個(gè)正弦表，設(shè)置通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)方式為連續(xù)增計(jì)數(shù)方式，在中斷程序中調(diào)用表中的值即可產(chǎn)生相應(yīng)的按正弦規(guī)律變化的SPWM波。SPWM波的頻率由定時(shí)時(shí)間與正弦表的點(diǎn)數(shù)決定。

SVPWM算法的部分代碼如下：

void InitEv(void)

{

EALLOW;

GpioMuxRegs.GPAMUX.all=0x00FF;

EDIS;

EvaRegs.EVAIFRA.all = 0xFFFF; // 清除中斷標(biāo)志

EvaRegs.T1PR= 2500; //定時(shí)器1周期值,定時(shí)0.4us*2500=1ms

EvaRegs.T1CMPR = XPWM; //比較值初始化

EvaRegs.T1CNT = 0; EvaRegs.T1CON.all = 0xF54E; //增模式, TPS系數(shù)80M/32=2.5M,T1使能,

EvaRegs.ACTR.all = 0x0006; //PWM1,2低有效

EvaRegs.DBTCONA.all = 0x0534; //使能死區(qū)定時(shí)器1,分頻80M/32=2.5M,死區(qū)時(shí)

//間5*0.4us=2us

EvaRegs.COMCONA.all = 0xA600; //比較控制寄存器

EvaRegs.EVAIMRA.all = 0x0080;

}