基于DSP的逆变电源控制器的设计
作者：王瑞熙,沈涛
来源：《科技传播》2011年第生产H16期
摘要 本文讨论的逆变电源控制器采用数字信号处理器（DSP）对逆变电源系统进行全数字控制，通过改变PWM波形的脉冲宽度和调制周期可以达到调压和变频的目的，并融合了多元化的保护功能使逆变电源系统的驱动电路变得简单可靠。 关键词 逆变；脉宽调制；SVPWM；控制器
中图分类号TM4 文献标识码地图标记A 文章编号 1674-6708无人机控制（2011）49-0184-02
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许多行业的用电设备不是直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。其幅值、频率稳定度及变化方式因用电设备的不同而不尽相同，例如通信电源、不间断电源、医用电源等都是通过整流和逆变组合电路对原始电能进行变换后得到的。电力系统中，将电网交流电通过整流技术变成直流电，然后通过逆变技术，将直流变成高频交流，再通过高频变压器降压，就达到缩小变压器体积和提高供电质量的目的了[1]。工控行业中，应用广泛的交流伺服电机的驱动单元使用的是频率可调的三相交流电，而电网提供的交流电是不变的，为了得到幅值和频率可调的三相交流电，我们需要进行直交变换。本文采用了TI公司生产的32位定点DSP控制器TMS320F2812作为控制器主处理器，采用先进的SVPWM空间矢量控制算法，并且融合了多元化的保护功能，通过电流采样实现了逆变电源的过流和短路保护，具有良好的实用性。
1 系统结构
逆变器中的变流器由三组IGBT组成，在其运行的过程中，IGBT铜编织线的通断频率是很高的，这就需要驱动信号发生器有较高的运算速度，能够产生所需频率的驱动信号，而高性能控制器DSP可以满足这个要求。TI公司生产的32位定点DSP控制器TMS320F2812，其工作频率高达150Mz，高性能的32位CPU，大大提高了控制系统的控制精度和芯片处理能力，是目前控制领域最先进的处理器之一，其PWM发生电路可以根据需要直接改变PWM输出频率，随时改变PWM皮画的脉宽，能够满足逆变器的控制要求。同时，可以利用MATLAB中的Simulink对TMS320F2812进行图形化编程，用MATLAB直接编译出TMS320F2812的
代码进行应用，这样可以使逆变器的控制算法可读性高，易于修改，并且可以减少软件的开发周期，降低产品成本。另外，通过定义MATLAB中的subsystem，可以使编译出的程序模块化，这样，除了可以增加程序的可读性，而且灵活性高，可以很好的适应不同系统带来的变化，可移植性也高[2]。以TMS320F2812为核心的逆变电源控制系统如图1所示：
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