基于DSP技術(shù)的三相逆變電源之逆變電路設計

在今天的文章中，我們將會就三相逆變電源方案中的逆變電路設計情況，進行詳細介紹，下面就讓我們一起來看看這種利用DSP技術(shù)芯片研發(fā)的逆變電源是如何完成逆變電路設計的吧。

逆變主電路硬件設計

在本方案中，我們所設計的這一基于DSP技術(shù)的三相逆變電源，其運行功率為500W。這一逆變電源的系統(tǒng)原理框圖如下圖圖1所示。這一逆變電源的主要性能指標是：輸入電壓220VAC，輸出電壓110VAC，頻率50Hz，輸出功率500W，輸出電流4.5A，輸出總諧波因數(shù)為2%。經(jīng)過分析計算和試驗，開關(guān)管采用富士公司的單管IGBT，型號1MBH50D060;續(xù)流二極管采用IR公司的超快恢復二極管，型號HFA16TB120。驅(qū)動電路采用的是富士公司的EXB841集成驅(qū)動器。所設計的逆變主電路原理圖如下圖圖2所示。

三相逆變電源軟件設計

在這一三相逆變電源的軟件設計過程中，我們所選擇的TMS320LF2407A的開發(fā)工具具有一個很大的優(yōu)勢，其本身能夠支持C語言、匯編及兩者混編的調(diào)用方式，這為程序的編寫帶來了很大的便利。C語言的優(yōu)點是直觀，能夠給編程者帶來方便，而匯編語言的執(zhí)行效率很高，有利用于縮短程序運行時間，提高系統(tǒng)的實時性。在此基礎(chǔ)上結(jié)合DSP內(nèi)部的PWM發(fā)生器編寫了SPWM調(diào)制策略匯編程序。程序流程圖如圖3所示。

仿真和實驗

在完成了這一基于DSP技術(shù)的三相逆變電源電路系統(tǒng)和軟件設計后，接下來我們需要對這一逆變電源進行仿真實驗。這里我們主要采用Matlab6.5對整個系統(tǒng)在不同工作方式和負載條件下進行了仿真研究，在確定了系統(tǒng)的控制框圖，濾波器和調(diào)節(jié)器參數(shù)，最后對仿真確定的系統(tǒng)通過實驗進行了驗證。

在利用Matlab6.5對這一逆變電源進行仿真和實驗后，所得出的結(jié)果與理論分析基本吻合，從而驗證了理論分析的正確性。這一三相逆變電源的模擬仿真電路如下圖圖4所示。在圖4中，Vin為直流輸入;S1、S2、S3、S4分別為4個逆變開關(guān);PIDcontroller1和PIDcontroller2分別為電壓反饋控制子模塊。內(nèi)部為常規(guī)PID控制器。圖5中S2開關(guān)管的電壓Vds波形和電流，Ids波形是在驅(qū)動脈沖V2的時序圖中得到的。

以上就是本文所分享的一種基于DSP技術(shù)的三相逆變電源方案設計情況，希望通過本文的分享，對各位工程師們的設計研發(fā)工作有所幫助。