【摘 要】
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随着现代科技的迅速发展,各种电子设备对逆变电源系统的性能要求越来越高。首先逆变电源的谐波不仅给电网造成了污染,还会对用电设备带来危害,研制出低谐波的逆变电源成为当
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随着现代科技的迅速发展,各种电子设备对逆变电源系统的性能要求越来越高。首先逆变电源的谐波不仅给电网造成了污染,还会对用电设备带来危害,研制出低谐波的逆变电源成为当前的需要。其次,传统的逆变电源采用模拟电路控制,由于采用大量的分散元件,存在硬件成本高、灵活性差、可靠性低、不能实时监控等缺点。随着DSP(数字信号处理器)的出现和发展,数字控制系统以其集成度高、抗干扰能力强、控制规律灵活、可实现先进控制算法和便于实时控制等优点成为现代电力电子技术研究趋势。 首先,通过分析和比较SPWM两种控制方式,引出了在谐波分析和开关损耗两方面都占优势的HPWM调制方式。进一步分析了逆变器硬开关工作的缺陷,针对性提出了实现功率管ZVS的软开关工作方式,并详细分析了主电路的工作模态及功率管ZVS的实现机理。运用Saber仿真软件对主电路和滤波环节建立仿真模型验证其可行性。 其次,具体介绍了系统软件设计方案,叙述了系统软件总体结构和各模块设计流程图,详细介绍了HPWM混合调制的实现方法,包括了基准正弦波的生成、三角载波的生成,以及采样方法的分析比较;阐述了电压电流双闭环设计原理和流程图;介绍了上位机通信初始化程序和流程图。 最后,完成了基于DSP(TMS320LF2407A)逆变电源设计实验。给出了样机搭建的实物图,样机的性能指标以及实验的结果。实验结果包括了不同开关频率下同一桥臂的开关管工作状态以及输出电压波形和上位机通信实验波形。最后对实验的数据进行了分析总结。 仿真和实验结果验证了本逆变电源系统的可行性,逆变电源能实现较理想的正弦波输出电压,并可在设计范围内实现很宽电压和频率调节范围。其研究和分析的结果为进一步研制数字化控制的逆变电源建立了基础。
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