【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 基于 TMS320LF2407A 的數(shù)字逆變電源的設(shè)計 THE DESIGN OF DIGITAL INVERTER BASED ON TMS320LF2407A 學院（部）： 電氣與信息工程學院 專業(yè)班級： 電氣 097 學生姓名： 指導教師： 2021 年 06 月 01 日 I 基于 TMS320LF2407A 的數(shù)字逆變電源的設(shè)計 摘要 逆變電源是一種采用電力電子技術(shù)是進行電能變換的裝置，它從交流或直流輸入獲得穩(wěn)壓恒頻的交流輸出。逆變電源技術(shù)是一門綜合性的 產(chǎn) 業(yè)技術(shù)，它橫跨電力、電子、微處理器及自動控制等多學科領(lǐng)域，是目前電力電子產(chǎn)業(yè)和科研的熱點之一。逆變電源廣泛應(yīng)用于航空、航海、電力、鐵路交通、郵電通信等諸多領(lǐng)域。電源技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)字控制系統(tǒng)控制的電源取代傳統(tǒng)電源已成為必然。 逆變電源的發(fā)展是和電力電子器件的發(fā)展聯(lián)系在一起的，器件的發(fā)展帶動著逆變電源的發(fā)展。目前逆變電源的核心部分就是逆變器和其控制部分，雖然在控制方法上已經(jīng)趨于成熟，但是其控制方法實現(xiàn)起來還是有所困難。因此，對逆變電源的控制和逆變器進行深入研究具有很大的現(xiàn)實意義。 隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅猛發(fā)展， 逆變技術(shù)目前已朝著全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。而作為專用的 DSP 的出現(xiàn)，更是為研究和設(shè)計新型的逆變電源提供了更方便、更靈活、功能更強大的技術(shù)平臺。 本文 采用美國德州儀器公司(TI)新近推出的一種 TMS320LF2407A 數(shù)字信號處理器，作為逆變電源中的核心控制部分進行研究。以實現(xiàn)所研制的逆變裝置 能 輸出標準的正弦交流電。 本文 主要 分析了變頻電源技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的難點，指出論文的研究內(nèi)容和意義。 詳細 討論了逆變器的 SPWM調(diào)制法工作原理，介紹了數(shù)字實現(xiàn)時對稱規(guī)則采樣法和不對稱規(guī)則采樣法的特點。 通過分析 SPWM波形產(chǎn)生規(guī)律和特點，選擇了以不對稱規(guī)則采樣法為基礎(chǔ)實現(xiàn)的單極性 SPWM控制，并且具體介紹了 DSP實現(xiàn) SPWM。 文中 設(shè)計出了整個逆變電源的硬件結(jié)構(gòu)，其主要核心部分是IPM和 DSP控制部分。這兩部分的結(jié)合使得該電源結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良。 并且 針對 DSP控制系統(tǒng)的各個部分進行了軟件設(shè)計，給出了相應(yīng)的軟件流程圖。 關(guān)鍵詞： 逆變電源， SPWM， TMS320LF2407A,IPM II THE DESIGN OF DIGITAL INVERTER BASED ON TMS320LF2407A ABSTRACT Inverter is a power electronic technology is used for energy conversion device, which obtained from AC or DC input voltage constant frequency AC output. Inverter technology is a prehensive contention industry technology, it stretches electricity, electronics, microprocessors and other multidisciplinary field of automatic control, is the power electronics industry and scientific research hot spots. Power inverter is widely used in aviation, marine, electric power, railway transport, post and telemunications, and many other fields. Power technology enables digital power control system to replace the traditional power has bee a necessity. The development of power inverter and power electronic devices linked to the development of the device led to the development of power inverter development. Currently inverter is the core part of the inverter and its control part, although the control method has bee mature, but its control method to achieve it is still somewhat difficult. Therefore, the inverter and the inverter to control depth study has great practical significance. With the rapid development of modern science and technology. As inverter technology has been moving alldigital, intelligent, work oriented direction. As a dedicated DSP appearance, but also for research and design of new power inverter provides a more convenient, more flexible, more powerful technology platform. In this paper, Texas Instruments(TI)recently introduced a TMS320LF2407A digital signal processor as the core power inverter control part of research. Developed in order to achieve the standard inverter device can output a sinusoidal alternating current. This paper analyzes the variable frequency power supply technology III status, trends and the presence of difficulties, that the thesis content and meaning. Discussed in detail SPWM modulation inverter principle, introduced a digital realization symmetric and asymmetric sampling rules the rules of sampling characteristics. SPWM waveform generated by analyzing the rules and characteristics, chose to asymmetric regular sampling method is based on the realization of the unipolar SPWM control, and specifically describes the DSP implementation SPWM. The paper designed the entire inverter hardware structure, the main core of the IPM and DSP control section. The bination of these two parts so that the power of simple structure, excellent performance. And the DSP control system for the various parts of the software design, gives the corresponding software flow chart. KEYWARDS:inverter,spwm,tms320lf2407a,ipm 安徽理工大學畢業(yè)設(shè)計 i 目錄 摘要 (中文 ).......................................................... I 摘要 (外文 )......................................................... II .............................................................. 1 引言 ......................................................... 1 逆變器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ....................................... 1 逆變器的現(xiàn)狀 ........................................... 1 逆變器的 發(fā)展趨勢 ....................................... 2 主要內(nèi)容和章節(jié)安排 ........................................... 4 ........................................ 5 現(xiàn)代逆變系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) ......................................... 5 SPWM 控制技術(shù)及其原理 ...................................... 6 逆變系統(tǒng)的原理 ......................................... 6 SPWM 控制基礎(chǔ) ........................................ 7 PWM 波形的基本原理 ................................... 8 SPWM 采樣方法對比分析 ...................................... 9 SPWM 控制方式分析 ......................................... 13 單極性 SPWM 控制方式 ................................. 13 雙極性 SPWM 控制方式 ................................. 14 單極性和雙極性調(diào)制比較 ................................ 15 使用 DSP 實現(xiàn) SPWM 波 ...................................... 15 DSP 的事件（ EV）管理器模塊介紹 ....................... 15 DSP 中斷及中斷向量 ................................... 19 DSP 控制三相 SPWM 波形產(chǎn)生原理分析 ................... 20 DSP 系統(tǒng)的硬件設(shè)計與研究 .................................... 22 三相逆變電源主電路結(jié)構(gòu)的比較分析 ............................ 22 基于 DSP 系統(tǒng)的逆變電源硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 ......................... 22 硬件結(jié)構(gòu)圖 ............................................ 22 整流、濾波電路的設(shè)計 .................................. 23 輸出濾波電路的設(shè)計 .................................... 24 智能功率模塊 IPM 的設(shè)計 ..................................... 25 智能功率模塊 IPM 的介紹 ............................... 25 IPM 模塊的選擇 ........................................ 26 安徽理工大學畢業(yè)設(shè)計 ii DSP 與 IPM 的連接電路 ................................. 27 DSP 控制電路的設(shè)計 ......................................... 28 DSP 芯片的特點與選取 ................................. 28 以 TMS320LF2407A 為核心的控制電路設(shè)計