【正文】 與開(kāi)題報(bào)告 。 DSP在現(xiàn)代電力電子與交流電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。 12～ 14 周 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 TMS320F240 的指令、 DSP 核與 TMS320C20 F206 完全兼容，內(nèi)置8K/16K 字快閃存儲(chǔ)器，增加了兩路 10 位 A/D，每路采樣頻率可達(dá) 166kHz，提供 9 路獨(dú)立的 PWM 輸出，內(nèi)置 SCI 和 SPI 接口，內(nèi)置 CAN 總線接口。 DSP器件采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的程序和數(shù)據(jù)空間，允許同時(shí)存取程序和數(shù)據(jù)。如低檔單 片機(jī)價(jià)格只有人民幣幾元錢。 逆變器是一種把直流變交流的電路結(jié)構(gòu)設(shè)備，全橋和半橋是內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)形式，通俗的說(shuō)，全橋是由 4 個(gè)驅(qū)動(dòng)管輪流工作于正弦波的各個(gè)波段，半橋是 2 個(gè)驅(qū)動(dòng)管輪流工作于正弦波的各個(gè)波段 。但由三相半波整流電路波形圖可知三相半波整流的 輸出電壓一個(gè)周期脈動(dòng) 3 次，低于三相不控橋式整流電路輸出電壓一個(gè)周期脈動(dòng) 6 次。 DSP2812 的系統(tǒng)原理框圖如下 ： 圖 10DSP2812 的系統(tǒng)框圖 電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)諧波治理及無(wú)功補(bǔ)償、逆變電源、新能源利用等方面的應(yīng)用也越來(lái)越多，發(fā)展出許多新的控制理論和方法，電力電子裝置朝高壓大容量發(fā)展，功率變換電路的拓?fù)浜涂刂品椒ㄒ踩諠u復(fù)雜，采用 DSP 控制是必然的趨勢(shì)。從建模角度講，這既適于自上而下（ Topdown）的設(shè)計(jì)流程（概念、功能、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、直至器件），又適于自下而上（ Bottumup） 逆程設(shè)計(jì)。根據(jù)沖量相 等效果相 同的原理，PWM 波形和正弦半波是等效的。如果把伴有許多干擾信號(hào)的直流電通過(guò) LC 濾波電路 .那么， 直流 流干擾信號(hào)大部分將被電 容 阻止 ,剩下的 交流信號(hào)通過(guò)點(diǎn)感與 地 接通 , 這就可以抑制干擾信號(hào)的作用 ,在輸出端就獲得比較純凈的 正弦交流 電流 .。 電壓型全橋逆變電路的工作特點(diǎn)如下： ● 是兩個(gè)半橋電路的組合， V V4 和 V V3各為一對(duì)橋臂； ● 一對(duì)橋臂的兩個(gè)器件同時(shí)導(dǎo)通，兩對(duì)交替各導(dǎo)通 180176。 （ 3）分析系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波對(duì)單相交流穩(wěn)壓電源輸出特性的影響并設(shè)法改進(jìn)。迄今為止，電源已成為非常重要的基礎(chǔ)科技和產(chǎn)業(yè)，并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，從日常生活到最尖端的科學(xué)都離不開(kāi)電源技術(shù)的參與和支持，其發(fā)展趨勢(shì)為高頻、高效、高密度化，低壓、大電流化 和多元化。電力電子技術(shù)是電能的最佳應(yīng)用技術(shù)之一 。 隨著超大規(guī)模集成 (ultralargescaleintegratedULSI)芯片尺寸的不斷減小，電源的尺寸與微處理器相比要大得多；而航天、潛艇、軍用開(kāi)關(guān)電源以及用電池的便攜式電子設(shè)備 (如手提計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話等 )更需要小型化、輕量化 的電源。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，實(shí)現(xiàn)高效率和 高品 質(zhì)用電相結(jié)合。 （ 1）題目背景 現(xiàn)代電源技術(shù)是應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件，綜合自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī) (微處理器 )技術(shù)和電磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交又 技術(shù)。早期出現(xiàn)的是串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源，其主電路拓?fù)渑c線性電源相仿，但功率晶體管工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 第三個(gè)階段從 20 世紀(jì) 90 年代中期開(kāi)始，集成電力電子系統(tǒng)和集成電力電子模塊 (IPEM)技術(shù)開(kāi)始發(fā)展，它是當(dāng)今國(guó)際電力電子界亟待解決的新問(wèn)題之一。 由此可見(jiàn)，高穩(wěn)定度的交流穩(wěn)壓電源具有非常廣大的 應(yīng)用空間。 因此 ，交流穩(wěn)壓電源的發(fā)展前景還是很廣闊的。 輸出端電壓的計(jì)算公式為： U2 23232 )(s i n631 UttdUU ?? ? ?? ???d buck 降壓電路的工作原理 圖 4buck 降壓電路的原理圖 該電路的工作原理如下： a． t = 0 時(shí) V 導(dǎo)通， E 向負(fù)載供電， uo= E， io 按指數(shù)曲線上升， L 儲(chǔ)存電能； b． t = t1 時(shí) V 關(guān)斷， io 經(jīng) VD 續(xù) 流， uo= 0， io 呈指數(shù)曲線下降， L 釋放電能以保證負(fù)載電流連續(xù)； c． t = t2 時(shí) V 又導(dǎo)通，新周期開(kāi)始； d．電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，負(fù)載電流在一個(gè)周期的初值和終值相等； 圖 5buck 降壓電路的波形圖 電流連續(xù)時(shí)負(fù)載電壓平均值為： dmdm0 . 7 0 7 M2MUUUUUEETtEtttU????????oooono f fonono? ton V 通的時(shí)間； toff V 斷的時(shí)間； α 導(dǎo)通占空比； T 開(kāi)關(guān)周期； 斬波電路三種控制方式： a．脈沖寬度調(diào)制（ PWM） T 不變，改變 Ton ； b．頻率調(diào)制 T 改變 ， Ton 不變 ； c．混合控制型 T 和 Ton 都可改變 ； 其中第一種方式使用的最多，本次課設(shè)擬采用第一種。電氣工程上 ,常利用 LC 元 件對(duì)不同頻率交流電量的電抗不同 ,對(duì)交流電量進(jìn)行分流 ,稱為濾波 .。這些脈沖寬度相等，都等于 ∏／ n ，但幅值不等，且脈沖頂部不 是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。它可以處理的系統(tǒng)包括：線性、非線性系統(tǒng)；離散、連續(xù)及混合系統(tǒng)；單任務(wù)、多任務(wù)離散事件系統(tǒng)。 DSP 單片機(jī)原理及在電力電子中的應(yīng)用 DSP2812 是 TI 公司新推出的功能強(qiáng)大的 TMS320F2812 的 32 位定點(diǎn) DSP，是 TMS320LF2407A 的升級(jí)版本，最大的特點(diǎn)是速度比 TMS320LF2407A 有了質(zhì)的飛躍，從最高 40M 躍升到 TMS320F2812 的 150M，處理數(shù)據(jù)位數(shù)也從 16 位定點(diǎn)躍升到 32 位定點(diǎn)。 利用 DSP 處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各個(gè)電力電子功能模塊的控制，正確設(shè)計(jì)并制作出外