基于數(shù)字信號處理器tms320f2812的逆變電路設(shè)計(已修改)
2024-12-03 21:00 本頁面
【正文】 基于數(shù)字信號處理器TMS320F2812 的逆變電路設(shè)計 摘要： 本文簡述了單相逆變電路的工作原理 ,分析其驅(qū)動信號生成的兩種分立元件控制電路 。提出利用數(shù)字信號處理器 （ DSP） 實現(xiàn)正弦脈寬調(diào)制 ,并結(jié)合德州儀器公司的 TMS320LF2412 介紹幾種方案的具體實現(xiàn)方法。通過實驗驗證 ,逆變電源頻率穩(wěn)定度 ,諧波失真度 .最后給出實驗室中實現(xiàn)的逆變電路的實驗結(jié)果。 關(guān)鍵字： DSP, TMS320F2812, 逆變電路目錄 1 ................................................................................................................. 設(shè)計要求 32 電源結(jié)構(gòu) ...................................................................................... 33 方案設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計 .................................................................... 主電路的設(shè)計 DSP 的選取 ..................................................................... 驅(qū)動電路的設(shè)計 采樣電路 .................................................................................. 保護電路 74 元件參數(shù)計算 ................................. 輸出濾波電感 Lf、濾波電容 Cf的選取 變壓器的設(shè)計 ................................................................ 功率開關(guān)的選擇 95 仿真結(jié)果 .................................................................................. 驅(qū)動波形 功率開關(guān)器件兩端的電壓波形 .................................... 逆變器輸出波形 106 結(jié)論 ............................................................................................... 12 參考文獻 12 附錄 1： DSP 的 SPWM 波實現(xiàn)程序： ........................... 13 附錄 2：系統(tǒng) PCB 版圖： 14 1 設(shè)計要求 隨著電力、通信等事業(yè)的飛速發(fā)展，交流電源的應(yīng)用越來越廣泛，于是性能穩(wěn)定、可靠性高的逆變電源的作用越來越突出。目前，國外特別是美國，數(shù)字化交流電源已經(jīng)發(fā)展到很高的水平， DSP 在電源中得到廣泛應(yīng)用。而國內(nèi)對于電源的控制以單片機為主， DSP 應(yīng)用于電源控制正處于發(fā)展階段。相比單片機而言，DSP 主要優(yōu)點有： （ 1）內(nèi)部集成了 A/D 和采樣 /保持電路，且提供事件管理器模塊輸出專業(yè)性的 PWM 信號。 （ 2） DSP 器件采用改進的哈佛結(jié)構(gòu)，允許同時存取程序和數(shù)據(jù)，還提供了高度專業(yè)化的指令集， 優(yōu)秀的 C 編譯器，這都保證了控制的實時性。 （ 3）數(shù)字化的控制策略使控制升級和維護很方便。算法的改變減少了硬件的改動，極大降低了成本 主要內(nèi)容：基于 DSP 研究逆變器的調(diào)制方式，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和外特性，給出系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計系統(tǒng)各個部分的硬件電路，完成數(shù)字控制 SPWM逆變器的原理試驗、仿真。 基本要求：輸入電壓： 50～ 70VDC；輸出額定容量： ；輸出電壓： 220V177。 3%；輸出電壓頻率： 50Hz 載波頻率： 25kHz； THD： ≤ 3%。 2 電源結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)逆變器的控制電路都是采用模擬電路和小規(guī)模 數(shù)字集成電路實現(xiàn)的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)在逆變電源控制領(lǐng)域已得到越來越廣泛的應(yīng)用。綜合考慮系統(tǒng)性價比以及數(shù)字控制方式存在的問題，目前，部分數(shù)字化（ CPU）產(chǎn)生基準正弦，寬頻帶的電壓調(diào)節(jié)器仍由模擬電路實現(xiàn)）不失為中小功率逆變器控制電路的優(yōu)選方案。本文分別對兩種模擬 /數(shù)字混合控制方案進行了比較研究，分析了它們的設(shè)計與實現(xiàn)，給出了相關(guān)實驗結(jié)果。 本章研究的混合控制方式，也是基于數(shù)字控制器的。利用 DSP 取代純模擬控制中的一些實現(xiàn)環(huán)節(jié)，如基準正弦發(fā)生器、輸出過載保護、輸出過壓 /欠壓保護等，對于減小控制電路 復(fù)雜程度、提高系統(tǒng)控制特性是有好處的。同時，混合控制方式也考慮了數(shù)字控制可能產(chǎn)生的一些問題，盡可能保留模擬控制的優(yōu)點，仍采用模擬電路實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)器，與全數(shù)字控制系統(tǒng)
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