基于DSP的SPWM变压变频电源的设计硕士学位论文

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1、湖南大学硕士学位论文基于DSP的SPWM变压变频电源的设计姓名：李锋申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：罗安20080226硕士学位论文摘要变频技术是电力电子技术的主要组成部分，应用于包括交流电机的调速和供电电源等多个重要领域。本文提出了一种基于DSP(数字信号处理器TMS320LF2407)的SPWM三相间接变频电源系统。首先介绍了变频电源的拓扑结构以及原理，设计了以三菱IPM模块为基础的包括整流电路、逆变电路、输出滤波器的主回路。在分析了SPWM调制原理的基础上，提出了改进型的规则采样法产生SPWM波。另外并对死区产

2、生的影响做了分析，并给出了两种补偿方法。在变频电源数字控制器国内外研究的基础上，提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的控制器硬件结构，并对控制器的实时性、可靠性和兼容性作了详细的分析。为满足高速和精确的采样，论文在控制器硬件中设计了锁相环电路。为满足智能功率模块(IPM)对死区时间的要求，在对电路仿真分析的前提下，论文在控制器硬件中设计了独立的硬件死区延时电路。控制器的系统软件设计分为人机接口程序和控制程序。人机接口程序实现了实时电压电流数据及其波形显示，控制参数显示及在线修改等功能；控制程序实现了信号采样分析、PWM脉冲调制和触发、

3、PI控制器等程序。论文详细阐述了程序设计思想和实现过程。论文最后给出了装置样机的实物图以及实验波形图，并结合变频电源样机现场调试所出现的问题，给出了改善意见。关键词：变频电源；DSP；S州M；死区；锁相环IIAbstractVariable—frequencytechnologyisakeycomponentofthepowereIectromcstechn0109y，whichhasawiderangeofapplications，includingACmotorspeedcontrolandpowersupply，andmanyot

4、herimportantareas·ThisthesispresentsaVVVFpowersupplysystemsbasedonDSP(DigitalSignalProcessorTMS320LF2407)．Firstitintroducedthetopologyandtheprlnclpleotvariablefrequencypowersupply，andthenthemaincircuitbasedontheMitsubishiIPM(Intelligencepowermodule)ispresented，includingt

5、herectmercircult，1nvertercircuitandtheoutputnlter．AReranalyzingbasicprincipleofSPWM，thisthesisproposesamodifiedversionofrulesamplingmethod．Andalsoitanalyslsdead。tlmeeff-ectinPWMinverter，andtwokindsofcompensationmethodsareproposed·ThehardwarestructureofVVVFpowersupplysyst

6、emcontrollerbasedonDSPhasbeenpresented，referringtotheresearchachieVementinlandandaboard·Thereal—timeperformanceandreliability，asweUascompatibilityofcontrollerhaVebeenanalvzedindetail．ThePLLcircuithasbeendesignedinthecontrollertomeettnerequirementofhigh．speedandaccuratesa

7、mpling．Inordertomeettherequlrementotdead．timethatIPMdemands，independenthardwarecircuitforgeneratlngdead。tlmeisdesignedinthisthesis．ThesoftwaredesignofcontrollerisdiVidedintoMan-machineinterfaceprogramandcontr01program．TheMan．machineinterfaceprogramiscomposedofthedlsplaya

8、boutreal—timedataandwavesofthethree—phaseV01tageandcurrent，aswellastnecontrolvariable；thecontrolprogram