摘要:介紹了一種可并機的逆變電源的結構和原理,并以Motorola公司的DSP56F805型數字信號處理器作為控制核心,且給出了硬件和軟件的設計方案。實驗結果證明此系統的控制獲得了良好的效果。 關鍵詞:逆變器;并聯;數字信號處理器
1? 引言 ???? 信息技術的迅速發展,對供電系統的容量、性能和可靠性要求越來越高,也推動著電力電子技術的研究不斷深入。多模塊并聯實現大容量電源被公認為當今電源變換技術發展的重要方向之一。 ???? 對于實現大容量的逆變電源,同樣也可以采用并聯技術。由于逆變電源常采用新型全控功率開關器件構成單元模塊,受功率開關器件容量限制,單個逆變電源模塊的容量是十分有限的,通過多個模塊并聯進行擴容,不僅可以充分利用新型全控功率開關器件的優勢,減少系統的體積,降低噪聲,還可以提高系統的動態響應速度和逆變器的通用性。 1.1? 逆變電源并機的原理 ???? 交流電源間的并聯運行遠比直流電源并聯運行復雜,由于是正弦波輸出,必須要解決以下問題: ???? 1)兩臺或多臺投入并聯運行時,相互間及系統的頻率、相位、幅度必須達到一致或小于容許誤差時才能投入,否則會引起系統不穩定或各逆變單元間產生環流; ???? 2)并聯工作過程中,各逆變單元輸出必須保持一致,否則,頻率微弱差異的積累將造成系統輸出幅度的周期性變化和波形畸變,相位不同使輸出幅度不穩; ???? 3)均流要求高,均流包括有功和無功均流,即功率的平均分配包括有功功率和無功功率的平均分配; ???? 4)故障保護除單元內部故障保護外,當均流或同步異常時,要將相應有故障的逆變單元切除,確保系統的穩定。 ???? 解決上述問題的關鍵是解決均流問題,鑒于此,采用有功和無功并聯控制方式。 ???? 該控制方式實際上是實現并聯功率偏差控制。當并聯逆變單元出現輸出有功或者輸出無功不一致時,通過檢測出本單元的有功或無功偏差值,來調節逆變單元輸出電壓的相位和幅值,保證每一個逆變單元輸出的有功與無功相等,達到均流的目的。圖1是兩個逆變單元并聯給負載供電的網絡模型。逆變單元1的輸出有功P1和無功Q1分別為: ???? P1=E1Usinδ1/X(1) ???? Q1=(E1Ucosδ1-U2)/jX(2) ???? 逆變單元2的輸出有功P2和無功Q2分別為: ???? P2=E2Usinδ2/X(3) ???? Q2=(E2Ucosδ2-U2)/jX(4) ???? 由式(1)~式(4)可知,有功的大小主要取決于功率角δ,無功的大小主要取決于逆變單元的輸出幅值E1和E2,因此可以通過調節功率角δ來調節輸出有功功率的大小,通過調節逆變單元輸出電壓的幅度來調節無功的大小,從而可實現各輸出電源模塊的均流。
圖1? 兩個逆變單元并聯給負載供電的網絡模型 1.2? 逆變電源并機的數字控制 ???? 早期的微處理器運算速度有限,通常只具有給定正弦波的發生、控制逆變電源的開關及實現保護顯示等功能,逆變電源的核心——逆變器的控制仍然需要模擬電路的參與。隨著電機控制專用DSP的出現和控制理論的發展,使得逆變電源的控制技術朝著全數字化的方向發展。 ???? 逆變電源采用數字控制,具有以下明顯優點: ???? 1)每個并聯運行的逆變單元模塊都采用全數字化控制,易于在模塊之間更好地進行均流控制和通信,或者在模塊中實現復雜的均流控制算法,從而實現高可靠性、高冗余度的逆變單元并聯運行系統; ???? 2)易于采用先進的控制方法和智能控制策略,使得逆變電源的智能化程度更高,性能更完美; ???? 3)控制靈活,維護方便,系統的一致性好,成本低。 ???? 正弦波逆變電源的控制策略有PLD控制、無差拍控制、模糊控制等。對于高性能的逆變電源的設計,模糊控制器有著以下優點: ???? 1)模糊控制器的設計過程中不需要被控對象的精確數學模型,模糊控制器有著較強的魯棒性和自適應性; ???? 2)查找模糊控制表只須占用處理器很少的時間,因而可以采用較高采樣率來補償模糊規則和實際經驗的偏差。 2? 系統概述 2.1? 系統特性 ???? 1)基于DSP56F805全數字化設計,控制元器件少,可靠性高,穩定度高; ???? 2)高可靠性SPWM設計; ???? 4)可實現N+1逆變單元并聯擴容; ???? 5)各逆變單元獨立工作,民主均流; ???? 6)采用獨特調控原理,“均流不平衡度”≤2%; ???? 7)可帶電熱更換,操作維護方便; ???? 8)輸出電壓精度高,為220(1±1%)V; ???? 9)輸出頻率精度高,為50±0.001Hz; ???? 10)全LCD數字顯示、測量,菜單控制操作,便于對系統狀態進行在線實時監測; ???? 11)智能化控制,RS-232標準接口,可方便實現本地和遠程集中監控管理; ???? 12)保護功能全,具有直流輸入極性反接保護,直流輸入電壓過高、過低保護,輸出電壓過高保護,過載保護,短路保護,過熱保護等。 2.2? 系統概述 2.2.1? 逆變電源并聯系統 ???? 本逆變電源以DA2000HP(2000VA)逆變單元為核心,配以監控器、靜態開關等,組成一個完整的逆變電源并聯系統。DA-HP逆變電源并聯系統工作原理框圖見圖2。 圖2? DA-HP逆變電源并聯系統工作原理框圖 ???? 本系統工作時,首先每臺逆變單元DA2000HP進行自檢,當檢測到輸入電壓、溫度和硬件都正常后進行同步和鎖相,最后逆變單元送出交流電壓。當檢測到輸入電壓超低或超高、溫度超高或硬件故障,逆變單元停止輸出。逆變單元正常工作時,實時通過CAN總線檢測系統的電壓、電流、相位等參數,及時進行控制,實現逆變單元之間同相及均流,同時并聯CAN總線與同步總線實時地把系統的參數、狀態送給監控器,監控器通過RS?232接口把系統的參數、狀態送給微機。在工作過程中,若逆變單元檢測到故障,則快速進行“脫機”處理,即把出故障的逆變單元從系統中脫離,確保系統的穩定,同時發出告警信號及信息,提醒用戶及時處理。 ???? 系統中的靜態開關的作用是保證用戶負載供電的不間斷,當逆變系統出現故障時,靜態開關及時接通市電,斷開逆變系統,負載由市電供電。 2.2.2? 逆變單元 ???? DA2000HP逆變單元采用DSP芯片DSP56F805及先進的數字信號處理(DSP)技術,使得逆變單元的變換、控制、反饋、測量、顯示、通信等實現數字化控制和管理。同時運用先進的軟件技術,控制和保護關鍵電路,盡可能減少整機元器件的數量,降低由于溫度、老化等問題引起的不穩定因素,提高逆變單元的穩定性和可靠性。 ???? DA2000HP逆變單元工作原理框圖見圖3。
圖3? DA2000HP逆變電源工作原理框圖 ???? DA2000HP逆變單元主變換電路采用高可靠性的單端高頻功率變換電路,變換頻率為64kHz。直流輸入通過輸入濾波器、輸入斷路器、輸入接觸器送入單端高頻功率變換電路,經過變換,變壓器次級輸出高壓正弦調制波形。高壓正弦調制波形經過高頻濾波器濾去高頻成分,得到100Hz半橋正弦波。100Hz半橋正弦波經過50HzIGBT逆變橋變換得到50Hz220V純凈的正弦波。最后,50Hz220V純凈的正弦波通過輸出接觸器、輸出斷路器、輸出濾波器送給負載。 ???? 為了提高逆變單元的可靠性和負載適用性,在50HzIGBT逆變橋前增加補償器及損耗器。 ???? DA2000HP逆變單元采用的算法是模糊控制算法,把電壓誤差和電流作為輸入模糊變量,實現逆變單元模糊控制。 2.3? DSP56F805簡介 ???? Motorola公司開發的數字信號處理器DSP56F805具有16位高速定點運算能力,既有單片機(MCU)靈活控制功能和豐富的外設,又有DSP高速運算能力,非常適合電源控制、電機控制、工業控制、儀表制造等領域。這種型號的數字信號處理芯片具有如下優點: ???? 1)很高的處理速度 ???? ——單指令執行周期為25ns(工作頻率為80MHz時),即每s可執行40M條指令; ???? ——單周期16×16并行乘-累加器; ???? 2)特有的并行結構 ???? ——采用Harvard結構,程序區與數據區的存儲單元是分開的,高效16位DSP56800DSP內核; ???? ——3條內部地址總線和1條外部地址總線; ???? ——4條內部數據總線和1條外部數據總線; ???? 3)編程靈活 ???? ——具有類似單片機的編程方式; ???? ——支持高級C語言編程; ???? ——開發方便,靈活的EVM板及豐富的SDK軟件包; ???? 4)高度集成的內部資源 ???? ——片上集成閃存(Flash)及RAM,計有31.5K×16位的程序Flash,512×16位程序RAM,4K×16位的數據Flash,2K×16位數據RAM,2K×16位的啟動Flash; ???? ——2個獨立的PWM模塊,每個PWM模塊帶有6個可獨立編程PWM輸出腳,3個電流傳感取樣腳和4個故障檢測輸入腳,支持中心對準PWM和邊沿對準PWM工作方式; ???? ——可同時工作的2個12位ADC模塊,每個ADC模塊包含4路輸入腳,ADC模塊可與PWM模塊同步工作; ???? ——14路獨立的輸入輸出口,18路復用的輸入輸出口; ???? ——1個CAN2.0模塊; ???? ——2個異步串行口(SCI)和1個同步串行口(SPI); ???? ——2個微分解碼器; ???? ——4組計數定時器; ???? ——內置COP模塊,方便完成看門狗(Watchdog)功能; ???? ——2個外部中斷源; ???? ——可編程的PLL時鐘; ???? ——JTAG/OnCE接口,方便調試及生產。 3? 系統硬件 ???? 系統硬件電路包括主控單元,A/D電路,PWM電路,并機與同步電路,檢測、控制及顯示電路,JTAG/OnCE電路,RS-232、時鐘及電源電路等。主控芯片用了一片144-pinLQFP封裝的DSP56F805數字信號處理器,具體電路如圖4。
圖4? 系統硬件 3.1? 主控單元 ???? 硬件以DSP56F805為中心,充分利用其 A/D、PWM、內部Flash、CAN等自帶功能,簡化了設計。 ???? 系統工作正常時,PWMA0~PWMA1腳輸出一對SPWM波形,通過隔離與驅動電路驅動單端變換電路功率管(MOSFET),再經過主變壓器升壓,次級得到高壓SPWM正弦調制波形,經過L、C濾波得到純凈的100Hz半橋正弦波。PWMA2~PWMA3腳輸出一對PWM波形,通過隔離與驅動電路驅動功率管(IGBT),得到50Hz220V純凈的正弦波。PWMA4作為D/A轉換,經濾波成直流信號,通過隔離與驅動電路驅動損耗器。PWMB0~PWMB2作為輸出口,根據無功功率,選擇適當的電容,通過隔離與驅動電路驅動補償器。A/D電路時刻檢測輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、機內溫度等參數,當發現一個或多個參數超過軟件的設定值,DSP立即關斷SPWM信號,并發出報警信號。另外,FAULTA0作為輸出過流取樣,一旦FAULTA0電壓超過閾值,DSP立即關斷PWM輸出。 3.2? A/D電路 ???? DSP56F805的ADC模塊具有下述特點: ???? 1)12位精度; ???? 2)同時或連續采樣工作方式; ???? 3)同時采樣工作方式下,8個通道轉換時間為26.5ADC時鐘周期,即26.5×0.2μs=5.3μs; ???? 4)可由PWM的內部同步信號或定時器或外部信號觸發ADC轉換。 ???? 為提高轉換速度,本系統采用同時采樣工作方式,并由PWMA內部同步信號觸發進行A/D轉換。2個ADC模塊的配對情況如下: ???? AN0(100Hz電流取樣)——AN4(100Hz電壓取樣); ???? AN1(輸出交流電流取樣)——AN5(輸出交流電壓取樣); ???? AN2(輸入直流電壓取樣)——AN6(吸收管電流取樣); ???? AN3(溫度取樣)——AN7(參考電壓1.25V)。 ???? 由于ADC采樣的量有直流量和交流量,故對兩種不同的量需進行分別處理。 ???? 直流量(輸入直流電壓、溫度及參考電壓1.25V)采用一般的數字濾波處理方式,表達式如式(5)。 ???? X=(5) 式中:X為A/D采樣結果; ????? X(n-1)為第n-1次的采樣結果; ????? X(n)為第n次的采樣結果; ????? K1、K2為修正系數。 ???? 交流分量包括100Hz電壓、電流、輸出電壓、電流、吸收管電流。在一個周期內(10ms)采樣160次,根據式(6)~式(8)算出有關的功率值。 ???? S=Ks[|U(i)|×|I(i)|](6) ???? P=Kp[U(i)×I(i)](7) ???? Q=(8) 式中:S為視在功率; ????? P為有功功率; ????? Q為無功功率; ????? Ks、Kp為修正系數。 3.3? PWM電路 ???? DSP56F805 PWM模塊具有以下主要特點: ???? 1)3組互補的PWM對或6個獨立的PWM; ???? 2)死區可調; ???? 3)半周期重裝載能力; ???? 4)20mA輸出驅動能力。 ???? 本系統2個PWM模塊工作方式如下: ???? PWMA0,PWMA1(SPWM0,SPWM1)工作于互補的PWM對,用于產生SPWM調制波,載波為64kHz,調制波為100Hz; ???? PWMA2,PWMA3(PWM0,PWM1)工作于軟件控制的I/O,產生50Hz方波信號。把100Hz半波變換為50Hz全波; ???? PWMA4(D/A)工作于D/A,根據機內溫度或損耗產生修正的信號調整吸收功率管; ???? PWMB0,PWMB1,PWMB2(F0~F2)工作于軟件控制的I/O,用以控制補償電路。 3.4? 并機與同步電路 ???? 同步電路由PA0,PA1完成,其中PA0為輸入腳,檢測外部(其它的逆變單元)的50Hz同步信號,PA1為輸出腳,用以送出本機的50Hz同步信號。當系統上電后,本機先檢測有無外部同步信號,若有則本機跟蹤外部的信號,并發出一個同步信號,若無則工作于本機的同步信號。 ???? 并機由CAN完成。CAN模塊負責收集其它逆變單元的狀態值(電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等)并發送本身的狀態值。 3.5? 檢測、控制及顯示電路 ???? 1)PD2設置為輸入口,當S1開關合上后電源才啟動; ???? 2)PD6,PD7設置為輸入口,分別檢測輸入接觸器狀態及輸出斷路器狀態,只有兩個都正常逆變單元才工作; ???? 3)PB0~PB7,PD0,PD1,PE2為LCD顯示控制電路,其中PE2為輸入口,為顯示菜單按鍵S2,PD0,PD1為輸出口,控制LCD的RS及E,PB0~PB7為輸出口,送出信號給LCD的數據口DB0~DB7; ???? 由于采用16×2位字符型LCD模塊,查手冊知LCD的門限電壓為 ???? Vih(min)=2.2V,Vil(max)=0.6V, ???? 符合DSP芯片的邏輯,故DSP56F805可直接驅動LCD,不須電平轉換; ???? 4)PD3~PD5,PE4~PE7為輸出口,分別控制有關指示燈及繼電器等。 3.6? JTAG/OnCE電路 ???? DSP56F805提供JTAG/OnCE電路可方便用戶把程序寫入片內的Flash閃存,也方便用戶在線編程、修改和升級軟件。 3.7? RS-232、時鐘及電源電路 ???? DSP56F805內帶兩組SCI,本系統用了SCI0作為RS232接口,若單機使用時RS232作為通信口與PC機相連,若并機使用,則該口不用,由主監控器負責與PC機通訊。 ???? DSP56F805有一個帶PLL鎖相環時鐘單元,通過軟件編程可方便改變DSP的時鐘。 ???? DSP56F805主電路由+3.3V供電。 ???? 為防止噪聲干擾影響A/D轉換精度,A/D采用獨立供電系統。 ???? 若外部的數字電路有+5V供電系統,與DSP接口必要時須進行電平轉換。 4? 系統軟件 4.1? 軟件原理 ???? 系統軟件的主要任務是實現數字正弦信號,并穩定輸出信號電壓,管理各種設備,并且完成并機的協調工作。 ???? 系統軟件通過查表的方式把數字信號送到脈沖寬度調制電路形成正弦信號Us,通過對輸出信號的采樣反饋得到Uf,經過修正輸出正弦信號的幅值以達到穩定輸出的目的。其結構圖如圖5所示。 圖5? 穩壓反饋原理圖 ???? 考慮到電感性負載對逆變器工作的損害,本機采用電容補償。在對輸出電壓和電流進行密集采樣之后,算出視在功率S、有功功率P及無功功率Q, ???? S=Ks[|U(i)|× |I(i)|](9) ???? P=Kp[U(i)×I(i)](10) ????? Q=(11) ????? 根據無功功率的大小和本機的特性參數,設定無功功率允許窗口,利用查表方法投入適當的電容組合,達到補償的目的。 4.2? 軟件模塊結構 ???? 本系統軟件采用模塊化設計,根據任務可分為7個模塊:系統初始化模塊、數字正弦信號產生及輸出穩定模塊、補償模塊、并機均流模塊、故障檢測處理模塊、顯示模塊、通信模塊。其流程如圖6所示。
圖6? 軟件模塊框圖 4.2.1? 系統初始化模塊 ???? 系統初始化模塊包括:中斷及優先權設置、PWM設置、定時設置、A/D設置、通用輸入輸出口設置、通信口設置等。系統初始化模塊是DSP工作的開始,程序放在DSP_ init()子程序及appcofig.h程序中。 4.2.2? 數字正弦信號產生及輸出穩定模塊 ???? 數字正弦信號產生及輸出穩定模塊,又分為信號采樣及處理模塊、輸出穩定模塊、PWM重加載中斷服務模塊等3個子模塊。 ???? 其中信號采樣及處理模塊又分為:A/D采樣,有功功率計算,無功功率計算,功率因數計算,輸出電壓有效值計算,輸出電流有效值計算等。 ???? 輸出信號穩定模塊主要任務是根據給定的標準信號(輸出220V)和輸出的反饋信號之差采用模糊算法,以最快的速度把輸出電壓調整到標準值。 ???? PWM重加載中斷優先級最高。為保證以最快的速度完成PWM重加載工作,此程序采用匯編語言,利用DSP56F805的快速16位數的乘法,在約3μs內完成重加載的計算工作。 4.2.3? 補償模塊 ???? 逆變器在帶感性負載時,一方面功率因數降低,降低了逆變器的有功功率,另一方面滯后的電流會給逆變器帶來危害。補償模塊的作用是在帶感性負載時,用投入適當電容的方法對感性負載進行補償。根據信號采樣模塊計算出無功功率Q和本機最大允許無功功率ΔQ,采用模糊算法以最快的速度把無功功率調整到允許范圍內。 4.2.4? 并機均流模塊 ???? 并機均流模塊是為多單元并聯輸出時用的。它不僅保證各單元輸出電壓的幅度、頻率、相位一致,而且還要求各單元的輸出負載均流。通過CAN總線對參與并機的各單元電流進行分析、計算,使本單元電流為總電流的1/N,達到均流的目的。 ???? 定時鎖相電路用來檢測相位和頻率,使數字正弦信號產生器輸出的相位和頻率一致。 4.2.5? 故障檢測處理模塊 ???? 故障檢測處理模塊分別對輸入電壓太高或太低、輸出電壓太高或太低、輸出過載,PWM電路故障、機內溫度、開關管狀態進行檢測。對所檢測的故障分為兩類分別進行不同情況處理:對于非致命性故障采用故障顯示及報警;對于致命性故障除采用故障顯示及報警外,還關閉PWM工作以防進一步損害其它器件。 4.2.6? 顯示模塊 ???? 顯示模塊是用來顯示逆變電源的工作狀態和參數,顯示的參數主要有Vin、Iin、Vout、Iout、Pout、θ等。由于采用16X2的LCD,每次只能顯示Vout及另一個參數,通過循環按動S2鍵可顯示其它參數。 4.2.7? 通信模塊 ???? 通信模塊是獨立于其它模塊單獨工作的,通過CAN總線管理進行多單元通信工作。各并聯運行的單元之間,采用數據包的方式進行通信。數據包中包含有一個數據包標志及若干個數據塊。每個數據中又包含了參與并聯單元的標識號、輸出電流值等信息。通信模塊就是負責管理數據包的發送和接收工作,它是獨立工作的。它和并機均流模塊采用通信的方式傳送數據,并機均流模塊計算出本機的輸出電流后把它放在緩沖區內,并通知通信模塊發送信號,當通信模塊收到并機均流模塊的發送信號后,等到數據包到達本機后,本機狀態加入數據包中并發送出去,同時也向并機均流模塊發送有效數據包信號。并機均流模塊收到通信模塊發送來的信號后就到緩沖區中取走數據。 ???? 本系統采用Motorola公司的MSCAN軟件進行CAN通信軟件的編程,方便快捷。 4.3? 主程序清單 ???? 主程序框圖見圖7,主程序清單如下: main ( ) { Dsp_init ( ) ; /* 系 統 初 始 化 * / adc_tans ( ) ; /* 輸 入 電 壓 采 樣 * / chech_VI _ IAI_TT( ); /* 檢 查 輸 入 電 壓 是 否 合 適 * / while ( 1 ) { if ( PWMA_INT_F!=0 ) /* 是 否 有 PWM重 加 載 中 斷 到 來 * / { adc_trans ( ) ; /* 把 A/D采 樣 結 果 送 入 相 應 緩 沖 區 * / bace_hot_protect( ); /* 送 出 脈 沖 調 寬 波 形 到 PWMA4 * / if(OP_FLAG!=0 ) /* 判 斷 是 否 過 零 * / { phase_Output_U2_Change ( ) ; /* 橋 式 開 關 倒 相 * / Move_Buffers ( ) ; /* 將 第 一 級 緩 沖 區 內 容 轉 存 到 第 二 級 緩 沖 區 * / Multiple_count ( ); /* 計 算 有 功 功 率 P, 視 在 功 率 S、 電 壓 有 效 值 、 電 流 有 效 值 * / If ( STRAT_FLAG = 0 ) /* 是 否 剛 開 機 * / { Narmal_V2_corr_kh ( ); /* 正 常 計 算 脈 寬 * / } else { Start_V2_corr_kk ( ); /* 慢 起 動 , 計 算 脈 寬 * / } count_IACP ( ) ; /* 均 流 計 算 * / count_power_compensate ( ) ; /* 功 率 因 素 補 償 計 算 * / check_VI_IAI_TT ( ); /* 檢 測 輸 入 電 壓 是 否 異 常 , 是 否 過 載 , 溫 度 是 否 過 高 * / } } } } 中 斷 程 序 如 下 : void PWM_Reload_A_callback ( void ) ; /* PWMA重 加 載 中 斷 , 根 據 相 位 送 出 不 同 指 令 * / void SX_callback ( void ) ; /* 鎖 相 中 斷 * / void HSCAN_Callback ( void ) ; /* MSCAN 中 斷 收 發 程 序 * /
圖7? 主程序流程圖 4.3? 特殊軟件算法說明 ???? 本機需要調整的量有:輸出電壓幅度、頻率、相位、功率因數、均流等,所有的算法都采用模糊算法。 ???? 輸出電壓調整的輸入變量有電壓偏差E和變化率ΔE,輸出控制量為脈沖寬度Zc,因此對輸入變量 ???? 定義了兩個語言:電壓偏差和變化率。電壓偏差其模糊值為5個,即低、較低、中等、較高、高。對于變化率有3個模糊值,即減小、不變和增大。根據以上定義作相應的模糊判決。 ???? 功率因數補償的輸入變量為有功功率偏差(即反饋無功功率和允許無功功率之差),其模糊值有3個,即負、正好、過大。其輸出控制量為投入電容的容量,電容的容量組合有8種,可根據有功功率偏差來確定電容的容量組合。 5? 實驗結果 ???? 我們采用DSP56F805做出2臺逆變電源樣機,試驗結果令人滿意。 ???? 圖8為50Hz驅動波形,圖9為100Hz半波波形,圖10、圖11為SPWM波形。
圖8? 50Hz驅動波形
圖9? 100Hz半波波形 圖10? SPWM調制波形(低頻) 圖11? SPWM調制波形(高頻) ???? 主要技術參數如下: ???? 輸入電壓???? DC40~60V ???? 輸出電壓???? AC220(1±1%)V ???? 輸出頻率???? 50Hz±0.001Hz ???? 輸出功率???? 2000VA ???? 均流偏差???? ≤2% ???? 整機效率???? ≥89% 6? 結語 ???? 本文介紹了基于DSP56F805數字化控制的可并機的逆變電源原理,提出了控制信號的產生過程。實驗結果證明了數字化實現的正確性,取得了較好的結果。基于DSP56F805控制的可并機的逆變電源具有實時性好、控制精度高、開發方便和成本低等優點。 |
基于DSP實現可并機的逆變電源
- 電源(244067)
- dsp(343832)
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2009-08-13 12:00:22
六種逆變電源的控制算法
,造成PID控制器穩定域減少,增加了設計難度。② 狀態反饋控制狀態反饋控制可以任意配置閉環控制系統的極點,實現了逆變電源控制系統極點的優化配置,有利于改善系統輸出的動態品質,具有良好的瞬態響應和較低
2016-09-26 10:20:35
單相逆變電源
`各位電源工程師們的大佬們,小弟最近在制作單項逆變電源,采用的是EG8010的方案設計,利用EG8010產生SPPWM波,然后利用IR2110來驅動,后級利用全橋逆變電路,經過LC濾波后,空載的波形很好,幅值和頻率都很正常。接上阻性負載后,輸出的波形發生的變化,其波形如下圖所示。`
2018-05-13 09:29:19
單相逆變電源
基于無差拍控制的單相逆變電源,直流輸入450v,交流輸出220v,采用PI 和無差拍雙閉環,求matlab閉環仿真圖如何搭建,具體的,和參數設置,謝謝大神?。。?/div>
2013-05-03 19:31:13
單相正弦波逆變電源
設計并制作輸出正弦交流電壓Uo 有效值為10V、額定輸出電流Io 有效值為1A 的單相逆變電源,負載為阻性;輸入直流電壓UI =15V。求各位大神幫幫忙,急
2015-04-17 21:27:28
圖文解析基于DSP逆變電源的控制方式
針對它設計相位補償,設計不好,系統有可能不穩定,反而達不到預期的穩定性補償效果,因此,在通常的設計中,常選擇常數性Q=0.95作簡化設計。本文對基于DSP的逆變電源控制電路部分進行了講解,通過圖文并茂
2018-10-23 16:31:33
在逆變電源設計中保險絲有什么作用
在電子電路的設計中,小小的保險絲,卻有著大大的作用。它能在發生電流過載時熔斷,切斷電流從而保護電路當中其他的重要器件。保險絲在逆變電源當中的作用也是非常巨大的。 而同時,保險絲對逆變電源
2015-12-28 17:32:16
基于DSP技術的三相逆變電源之SPWM原理簡析
DSP技術芯片的出現極大的改善了開關電源的研發和設計思路,也為工程師的研發工作提供了諸多便利。在今明兩天的方案分享中,我們將會為大家分享一種基于DSP技術的三相逆變電源設計方案。在今天的分享中
2018-11-20 17:01:35
基于DSP的弧焊逆變電源數字化控制系統
弧焊逆變電源(亦稱弧焊逆變器)是一種高效、節能、輕便的新型弧焊電源。目前,采用IGBT作為功率控制器件來提高功率主電路的控制性和穩定性,以8位或16位單片機作為控制核心進行焊接程序控制和焊接參數運算
2011-03-10 14:36:47
基于DSP的弧焊逆變電源數字化控制系統
本文提出了基于DSP的弧焊逆變電源數字化控制系統,給出了利用單片機和DSP實現弧焊逆變電源數字化控制的解決方案,總結了基于DSP的弧焊逆變電源數字化控制系統優于傳統微機控制系統的諸多方面,并探討了今后的應用前景。
2011-03-07 14:19:00
基于ATmega8單片機控制的正弦波逆變電源
?! ”疚恼腔谶@種情況下而設計的一種基于單片機的智能化正弦逆變電源。 1 正弦逆變電源的設計方案 本文所設計的逆變器是一種能夠將DC 12V直流電轉換成220V正弦交流電壓,并可以提供給一般電器
2018-10-15 18:20:44
基于高性能全數字式正弦波逆變電源的設計方案
對逆變電源的性能要求更高。高性能逆變電源不僅要求工作穩定、逆變效率高、輸出波形特性好、保護功能齊全,還要求逆變電源小型化、智能化、并且具備可擴展性。文中提出一種基于STM32系列單片機STM32F103VE
2018-10-10 17:09:10
如何應用ARM7和DSP設計逆變電源
引 言在電氣智能化發展無處不在的今天, 無數用電場合離不開逆變電源系統( Inverted Pow er Supply System,IPS) 為現場設備提供穩定的高質量電源,特別在如通信機房
2011-12-14 14:06:29
常見的逆變電源控制技術
流內環的電壓瞬時值控制等類型[1~4]。其中,帶電流內環電壓瞬時值環路的雙環控制方法因實現簡單,系統動態性能優越和對負載的適應性強等優點,而逐漸成為高性能逆變電源的發展方向之一[4]。但傳統控制方法
2021-11-15 08:51:44
掌握逆變電源的原理和運行方式
在電路中將直流電轉換為交流電的過程稱之為逆變,這種轉換通常通過逆變電源來實現。這就涉及到在逆變過程中的控制算法問題。只有掌握了逆變電源的控制算法,才能真正意義上的掌握逆變電源的原理和運行方式,從而方便設計。在本篇文章當中,小編將對逆變電源的控制算法進行總結,幫助大家進一步掌握逆變電源的相關...
2021-11-15 06:15:02
電力正弦波逆變電源的應用
系統的監控功能和逆變器的通訊功能可遠方實時監視逆變電源的運行狀態,解決了常規UPS電源的蓄電池容量小、無監控,容易出現蓄電池損壞又不能及時發現的問題。由于變電所直流電源系統蓄電池的大容量,電網斷電后護膚
2013-08-09 11:40:57
自適應逆變電源的設計與實現
。筆者正在基于DSP和單片機196的硬件基礎上對該種自適應逆變電源進行深入的研究,它能自動地消除由于未知的負載周期性擾動所產生的交流周期畸變,大大提高了電源的品質。 2工作原理 見圖1,在該系統中
2018-10-11 16:07:44
郵科逆變電源產品簡介
廣州郵科逆變電源(也叫逆變器)采用SPWM和CPU控制技術, 主電路采用進口功率模塊??梢园?2V/24V/36V/48V/72V/110V/220V直流電源轉換為AC220V/50Hz穩壓、穩頻
2014-05-23 15:54:21
采用SG3525控制的車載逆變電源設計與實現
,不僅技術要求低,而且設計電路比較簡單。本文依據方波逆變電源的基本原理,模塊化設計了逆變電源的實現電路,包括基于SG3525控制的高頻PWM主電路、全橋逆變電路、必要的保護電路和相關驅動電路,并給出
2018-10-19 16:36:04
高壓逆變電源輸出率
標配的規值,多數情況下,都不會有超出的情況出現。通過看電源圖表,就不難發現;市電在并串到家用或工用時,其中都有一個重要的一環。那就是整線都會有一個集束,電源中轉器;專稱這逆變電源轉換器。雖然在變頻電壓
2013-09-04 11:55:07
電力逆變電源,三相逆變電源,工頻逆變電源
山東航能電氣設備有限公司生產的(2023年新款)HNNB系列三相工頻逆變電源(DC48V/72V/96V110V/220V/192V/196V/384V轉AC380V)是以全新的數字
2023-01-31 17:46:49
基于DSP的逆變電源控制系統研究
文章設計了一種以高性能控制器DSP為核心構建的逆變電源并聯控制系統。在本文的系統設計中,針對單個的逆變器模塊以及并聯系統的特點,采用新型的逆變電源控制技術,對逆
2009-12-23 11:58:2736
基于DSP實現的一種新穎開關逆變電源
基于DSP實現的一種新穎開關逆變電源
摘要:介紹了一種周波逆變器的結構及原理,并以TI的TMS320LF2407型數字信號處理器
2009-07-15 09:11:24536
基于DSP的弧焊逆變電源數字化控制系統
摘要:本文提出了基于DSP的弧焊逆變電源數字化控制系統,給出了利用單片機和DSP實現弧焊逆變電源數字化控制的解決方案,總結了基于DSP的弧焊逆變電源數字化控制系統優于傳統微機控制系統的諸多方面,并探討了今后的應用前景。 關鍵詞:DSP;弧焊逆變電源;單片
2011-02-22 01:11:4737
基于DSP控制的三相逆變電源設計
摘要:提出了由整流模塊,逆變模塊和控制模塊三部分組成的逆變電源系統。采用數字信號處理器(DSP)對電源系統進行全數字控制,通過改變PWM波形的脈沖寬度和調制周期可以達到調壓和變頻的目的。采用功率MOSFET和IGBT專用驅動芯片IR2136驅動三相橋式逆變電路
2011-03-01 23:30:17141
基于DSP移相調頻控制的逆變電源研究
介紹了一種基于 數字信號處理器 (DSP)的移相調頻(Phase-Shifted and Frequency-Varied,PSFV)PWM控制逆變電源,給出了主電路拓撲結構,分析了其控制原理并設計了其控制程序流程圖。新穎的
2011-08-16 14:25:3549
一種小功率逆變電源的設計及實現
介紹了一種小功率 逆變電源 電路的實現方法,對逆變主電路,電壓控制電路,驅動電路,SCOTT電路進行了研究。該逆變電源具有工作可靠,波形失真小的特點。
2011-08-18 17:44:47160
基于DSP56F805的可并機逆變電源設計
介紹了一種可并機的逆變電源的結構和原理,并以Motorola公司的DSP56F805型數字信號處理器作為控制核心,且給出了硬件和軟件的設計方案。實驗結果證明此系統的控制獲得了良好的效果。
2011-09-27 10:28:172550
基于DSP三環控制的逆變電源的設計
針對 逆變電源 輸出電壓波形畸變并且在大功率負載下輸出電壓掉壓嚴重的問題, 提出了采用電壓有效值外環、 電容 電壓環和 電感 電流內環的三環控制策略, 選用 TI 公司的 DSP TMS3
2011-09-29 16:51:5744
逆變電源技術專題
逆變電源是電源學習及設計中不可或缺的,本專題深入的講解了逆變電源方面的知識,涵蓋車載逆變電源,正弦波逆變電源,PWM逆變電源、電力逆變電源等這些最常見的類型,并為電源工程師整理了逆變電源原理,逆變電源設計及高頻逆變電源的知識。
2012-07-03 17:26:26
逆變電源中MOSFET的驅動
大家知道,逆變電源中用的最多的功率器件就是MOSFET了。特別是在低壓供電的中小功率逆變電源中,到處都可以看到 MOSFET的身影。如何用好MOSFET,關系到逆變電源的各種性能,如效率、可靠性、安全性等。所以這次和大家一起來探討下逆變電源中MOSFET的驅動。
2017-08-30 11:02:5333
基于DSP三環控制的逆變電源設計
針對逆變電源輸出電壓波形畸變并且在大功率負載下輸出電壓掉壓嚴重的問題, 提出了采用電壓有效值外環、電容電壓環和電感電流內環的三環控制策略, 選用 TI公司的 DSP TM S320F2812芯片實現
2017-12-07 10:35:5521
基于DSP的逆變電源鎖相環的設計與研究
采用基于DSP的數字鎖相環(DPLL )對高頻逆變電源輸出頻率的實時控制,可實現逆變器工作頻率對負載諧振頻率的同步跟蹤 ,確保逆變器開關器件工作在零電壓電流軟開關( ZV ZCS)狀態 ,顯著減小
2017-12-11 13:57:3314
逆變電源的單片機實現過程
逆變電源是不間斷電源、靜止航空電源、新能源發電技術等許多設備的關鍵部件。許多場合都要求逆變器能輸出失真度小的正弦波,因而消除諧波是逆變電源的基本要求之一。本文擬采用單片機作為控制器,脈沖信號產生采用消諧PWM法,詳細介紹其硬件、軟件實現過程。
2018-06-05 14:51:007643
如何使用ARM7和DSP雙核控制進行逆變電源的設計
為了有效解決逆變電源中存在的因單一復雜控制而帶來的系統運行高風險性、控制精度低,反饋調節時間長,系統可擴展性差等缺點,設計實現了一種基于ARM7 CorteX_M3內核的單片機STM32F103
2019-02-26 16:26:2216
基于FPGA的逆變電源的設計
基于FPGA的逆變電源的設計(電源技術離線作業)-該文檔為基于FPGA的逆變電源的設計總結文檔,是一份很不錯的參考資料,具有較高參考價值,感興趣的可以下載看看………………
2021-09-16 11:31:2619
基于ARM7和DSP雙核控制的逆變電源設計
基于ARM7和DSP雙核控制的逆變電源設計(通信電源技術官方網站)-該文檔為基于ARM7和DSP雙核控制的逆變電源設計總結文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,,,,
2021-09-22 14:17:404
基于DSP的三相頻率可調逆變電源設計
基于DSP的三相頻率可調逆變電源設計(通信電源技術2017)-該文檔為基于DSP的三相頻率可調逆變電源設計總結文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,,,,
2021-09-22 15:43:0834
基于DSP-的逆變電源模糊-PID-控制
基于DSP-的逆變電源模糊-PID-控制(通信電源技術是省級嗎)-該文檔為基于DSP-的逆變電源模糊-PID-控制總結文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,,,,,
2021-09-22 16:10:1417
高性能逆變電源的實現與分析
簡介:逆變電源是不間斷電源、靜止航空電源、新能源發電技術等許多設備的關鍵部件。許多場合都要求逆變器能輸出失真度小的正弦波,因而消除諧波是逆變電源的基本要求之一。
2023-11-14 14:43:581
什么是逆變電源 逆變電源的優點介紹 逆變電源的作用
什么是逆變電源 逆變電源的優點介紹 逆變電源的作用? 逆變電源是一種將直流電轉換成交流電的電源設備。逆變電源通過電子元件的工作原理,將輸入的直流電轉換為輸出的交流電,供應給各種需要交流電的設備
2024-02-01 09:25:51415
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