基于dsp的变频调压电源的研究和设计

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1、山东大学硕士学位论文DSPP、MM缩略名词索引DigitalSi髓alP∞c髓so璐Pm∞Wi(IcllModulationSP、7l，MSinusoi(1alPWM数字信号处理器脉宽调制正弦波脉宽调制SⅥ’WMSp∞e、慨torPulSeWidmModulat“m空间矢量脉宽调制IGBTIll砌atedGatcBipol盯觚istor绝缘栅双极型功率晶体管PMh鹏lligentPowerModule智能IGBT功率模块MoSH’TMetaloxideSelnic伽ductorP∞pDnionhte罂诅Pr删∞№酬De曲撕veAnalogDeVic铭T奴as

2、bls：bllInentsAdv弛cedRISCMaChiIl髂W，0rld融。曙眦边撕onI玷in锄11lptiblePow盯Syst锄S甜alComnlunic鲥onhltI岛．f．ace金属氧化物半导体场效应管控制器局域网比例积分比例积分微分模拟器件(公司)美国德州仪器删(微处理器／公司／技术)世界贸易组织不问断电源系统串行通讯接口5洲H皿加n一～吣蛾原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个

3、人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：丝逝日期：塑呈：丝竺关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：．．焦要盟导师签名：日期：211堡：丝兰!山东大学硕士学位论文中文摘要近几年，随着世界经济一体化进程的加快和一些特殊行业的迅猛发展，

4、变频调压电源的应用越来越广泛，人们对变频电源的质量、功能、性能指标、智能化程度以及成本都有了更高的要求。然而，基于模拟电路技术发展起来的电源产品，性能得不到提高、质量得不到保证，功能满足不了人们使用的需求。这种情况已经严重影响了相关行业的发展和技术进步。因此，研究高性能智能化变频调压电源有着十分重要的现实意义，同时对整个逆变行业的产品技术大融合也有积极的推动作用。本文提出了一种基于DSP(数字信号处理器TMS320F2812)技术的三相变频调压电源产品的实现方法．在详细研究了DSP硬件结构、软件编程以及电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术原理和控制算法的基

5、础上，利用DSP的高运算能力及专门用于控制领域的丰富外设，实现了SVPWM波形的产生、频率变化输出、相位和电压的跟踪控制以及PI的算法控制等。SVPWM波经放大后用于PM(硫ellig饥tPo懈M0dulc)中的绝缘栅双极型晶体管栅级驱动，控制电源的输出电压和频率，实现变频电源的智能数字化控制。这样极大地增强了电路的集成度，降低了电路的工艺难度，并且减少了成本，提高了产品可靠性。文章研究的重点是变频调压电源的逆变输出及其数字化控制方法；主要工作是搭建了lokvA、400Hz的电源产品的硬件平台和软件编程基础。首先，设计了电源的主电路，其中逆变电路选用驱动控制

6、方便、保护功能完善的球M模块；实现了PM的接口电路和供电电源电路制作。其次，设计了基于DSP的控制系统硬件电路，SⅥ，WM接口电路、相关的模拟信号调理及A／D转换电路、SCI通讯和aⅢ硬件接口等电路。最后，完成了整机的软件规划和流程设计，且应用C语言编制了SⅥ?WM控制算法程序和PI的控制算法程序以及其他相关程序。在硬件平台上进行了样机试验测试，并得到了很好的试验数据和效果；和基于SPWM的模拟电源相比，不仅直流电压利用率高，而且输出波形品质好。在试验样机基础上，文章深入研究了利用CAN总线实现变频电源并联的方案，山东大学硕士学位论文从对多个电源并联条件的分

7、析入手，实现了基于。悄总线的电源产品在线扩容与冗余设计方案。整个电源设计结构简单明了，模块化清晰，功能齐全且易于进行升级和功能扩展。方案充分体现了当前变频电源的高频化、数字化、模块化的发展趋势。设计出的电源产品具有体积小、效率高、噪声小、变频范围宽、精度高、可靠性强、输出正弦信号波形品质好的优点，并且有较好的实用价值。本课题在研究中，参阅了大量国内外先进资料和各种逆变最新发展技术，在此基础上进行了全数字式变频电源开发和研制。从各个功能局部电路实现到整个电源的工作原理都做了较详细的分析。电源样机测试结果表明，各项性能指标和功能均达到了预期的目标和要求。2关键词

8、：变频调压电源：DSP；SⅥ?WM技术；全数字化控制