基于DSP组合式三相逆变电源单极倍频SPWM研究.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 基于DSP组合式三相逆变电源单极倍频SPWM研究 第４１卷第６期电力电子技术 Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．６Ｊｕｎｅ，２００７ ２００７年６月ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ 基于ＤＳＰ组合式三相逆变电源单极倍频ＳＰＷＭ研究 易小强，裴雪军，侯 婷，康 勇 （华中科技大学，湖北武汉４３００７４） 摘要：针对大功率逆变电源，提出了组合式三相逆变电路结构加单极倍频正弦脉宽调制技术；介绍了利用数字处理器该方案实用可行，试验波形良好，谐波畸变ＴＨＤ＜１％。ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７实现单极倍频ＳＰＷＭ的具体方法。试验结果证明， 关键词：逆变电源；脉宽调制；数字控制中图分类号：ＴＭ４６４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－１００Ｘ（２００７）０６－００７７－０３ ＳｔｕｄｙｏｆＳｉｎｇｌｅＰｏｌｅＤｏｕｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳＰＷＭｏｆＣｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌＴｈｒｅｅＰｈａｓｅＩｎｖｅｒｔｅｒｏｎＤＳＰ ＹＩＸｉａｏ－ｑｉａｎｇ，ＰＥＩＸｕｅ－ｊｕｎ，ＨＯＵＴｉｎｇ，ＫＡＮＧＹｏｎｇ （ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｈｉｇｈｐｏｗｅｒｉｎｖｅｒｔｅｒ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｎｇｓｆｏｒｗａｒｄａｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｐｈａｓｅｉｎｖｅｒｔｅｒ，ｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｓｉｎｇｌｅｐｏｌｅｄｏｕｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＳｉｎｅＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＰＷＭ）ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｉｄｉｏｇｒａｐｈｉｃｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇＤＳＰｏｆＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７ｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｓｉｎｇｌｅｐｏｌｅｄｏｕｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙＳＰＷＭ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｉｓａｎａｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｅｒｔｅｄｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ；ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｅｄ；ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏｌ １引言 在逆变电源的研究中，全数字化处理与控制已 占主导地位。在主电路的选择上，三相桥式电路的应用广泛，但在大功率逆变电源中，主电路功率器件上的电流比较大，可达数百安培，甚至上千安培。对此，由于组合式三相逆变电路的结构特点，使其较适合用于大功率逆变电源。目前，对于脉宽调制技术的研究而言，但无论是采用模ＳＶＰＷＭ技术的应用广泛，拟电路，还是采用数字化电路，要实现这种调制方法都比较复杂。相对于空间矢量调制方法，单极倍频 且非常实用，针对组合式三ＳＰＷＭ的实现比较简单， 相逆变电路采用单极倍频ＳＰＷＭ方法，其效果也比较好。因此，介绍了在组合式三相逆变电源中利用ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７芯片实现单极倍频ＳＰＷＭ的方法，并在样机上调试，得出试验波形。理论和实际应用表明，在组合式三相逆变电路中采用单极倍频正弦脉宽调制技术，方法简单，且容易实现数字控制。此外，逆变器的输出波形也比较好。 器组成，每个单相变压器的次级有中点相连，因而可用于大电流的船载电源及需要大功率的ＵＰＳ等情况下。 图１组合式三相逆变电源主电路 ３单极倍频正弦脉宽调制原理 以单相全桥为例，图２示出单相全桥逆变电路。图３示出单极倍频正弦脉宽调制驱动信号的形成电路。单极倍频正弦脉宽调制与单极ＳＰＷＭ图２单相全桥逆变电路控制是完全一样的，只是三角波为双极性三角波。图４示出单极倍频ＳＰＷＭ电压波形。 在图３中，比较器Ａ的输①当瞬时值ｕｒ＞ｕｃ时， 入端ｕＡ为正；当ＶＴ１有驱动信号ｕｇＶＴ１时，ｕＡ为负，比较器Ａ的输入端ＶＴ２截止。②当瞬时值ｕｒ＜ｕｃ时，ｕＡ为负；当ＶＴ１截止时，ｕＡ为正，ＶＴ２有驱动信号 比较器Ｂ的输出端ｕＢｕｇＶＴ２。③当瞬时值ｕｒ＋ｕｃ＞０时， 为正；ＶＴ４有驱动信号ｕｇＶＴ４时，ｕＢ为负，ＶＴ３截止。④当ｕｒ＋ｕｃ＜０时，比较器Ｂ的输出端ｕＢ为负；当ＶＴ４截 ７７ ２组合式三相逆变器主电路 图１示出由３个单相全桥逆变电路组合而成的 一个三相逆变电源主电路，称其为组合式三相逆变电路。该电路的拓扑结构简单，适合用于大电流应