基于DSP的大功率三相三電平逆變系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國(guó)能源危機(jī)形勢(shì)日益嚴(yán)峻，急需我們開(kāi)發(fā)利用新能源。因此能夠?qū)⑿履茉摧敵龅牟环€(wěn)定直流電轉(zhuǎn)換為可直接使用的高品質(zhì)交流電的高電壓大功率逆變器的需求就變得非常迫切。逆變器作為電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵裝置，是新能源廣泛應(yīng)用的的重要保障，它對(duì)電能進(jìn)行變換和控制，具有輸出高品質(zhì)交流電的能力。此外，高性能數(shù)字信號(hào)處理器的飛速發(fā)展使得基于DSP的數(shù)字化逆變系統(tǒng)成為今后發(fā)展的主流。
　　首先，本文介紹了三相二極管中點(diǎn)鉗位型三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與基本工作原

2、理，分析了傳統(tǒng)三電平空間矢量扇區(qū)劃分方法及數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的不足，提出了易于DSP數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的空間矢量扇區(qū)劃分及八段式SVPWM控制方法;并在分析逆變器中點(diǎn)電位不平衡原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合簡(jiǎn)化SVPWM方法提出一種可與簡(jiǎn)化SVPWM融合的中點(diǎn)電位動(dòng)態(tài)調(diào)整方法。搭建的MATLAB/Simulink電路及控制模型的仿真結(jié)果表明該扇區(qū)劃分方法原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn);中點(diǎn)電位平衡調(diào)整方法對(duì)中點(diǎn)電位有較好的控制效果。
　　其次，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)整體的軟硬件實(shí)現(xiàn)

3、方案。硬件結(jié)構(gòu)中在主電路設(shè)計(jì)上為保證安全并聯(lián)了一個(gè)分流功率開(kāi)關(guān)管;在主控制電路中設(shè)計(jì)了以DSP為主，CPLD為輔的控制核心;功率驅(qū)動(dòng)為具有發(fā)生故障可以自身內(nèi)部鎖死PWM信號(hào)輸出功能的三相全橋驅(qū)動(dòng)芯片IR2132;設(shè)計(jì)CAN通信網(wǎng)絡(luò)方便與其它逆變器實(shí)現(xiàn)多余度的并機(jī)管理或者實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)作為UPS中的逆變器與其它模塊的通信;實(shí)現(xiàn)了逆變系統(tǒng)工作過(guò)程中對(duì)輸出的狀態(tài)、信號(hào)幅值、負(fù)載等信息的上位機(jī)顯示。軟件結(jié)構(gòu)中在算法控制上采用閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，輸出的電壓信

4、號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)參考信號(hào)經(jīng)3S/2R變換后通過(guò)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，之后經(jīng)Park逆變換后作為SVPWM的矢量輸入完成控制過(guò)程;在系統(tǒng)控制上設(shè)計(jì)DSP+CPLD雙處理器模式，DSP主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)模擬量采集與還原、核心SVPWM控制律的計(jì)算、輸出PWM控制信號(hào)、與上位機(jī)顯示屏和CAN通信網(wǎng)絡(luò)通信、人為干涉控制逆變器的工作等;CPLD主要負(fù)責(zé)邏輯處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)DSP產(chǎn)生的PWM信號(hào)的邏輯處理、故障信號(hào)的識(shí)別和封閉PWM信號(hào)輸出等。
　　最后，