数字化中频

SPWM 逆变电源控制系统

 

关键字：逆变电源

 数字控制 数字信号处理器 中频 

1 引言

　　中频逆变电源，是广泛应用于飞机、舰船、雷达、通信、导弹、车辆的标准供电系统，为了
进一步提高了中频逆变电源的可靠性和静、动态性能

,除在主电路上进行优化设计外,采用数

字控制技术也被证明为有效的措施。新一代数字信号处理器ＴＭＳ

320LF240 Ｘ系列既有高

速的运算能力

,高可靠性等一般ＤＳＰ芯片的特点,还在片内集成了如Ａ/Ｄ变换器,ＰＷＭ发

生器

,脉冲死区发生器等外设电路,使其不仅可广泛应用于电机控制,还可应用于高频开关电

源的控制。目前

,数字控制已经在功率变换电路中得到了广泛的应用。, 本文将介绍采用ＴＭ

Ｓ

320 Ｆ 2407 芯片的中频逆变电源数字控制系统，并给出了实验结果。 

2 系统构成及控制原理

图

1 系统构成简化原理图

2.1 系统构成

　　该系统由主电路和控制电路两部分组成

, 图 1 为系统构成简化原理图。该中频逆变电源

主电路采用以

IGBT 为开关器件的单相逆变电路, 采用全桥电路结构，经过 LC 低通滤波器，

滤去高频成分，在滤波电容两端获得相应频率的光滑的正弦波。控制技术采用了控制逆变电
源的主流方法：正弦脉宽调制（

SPWM）法。输出电压和电感电流通过采样网络，将输入信

号转换为

TMS320LF2407 所需要的电平,接至 TMS320LF2407 的 A/D 转换口。逆变器的保护

电路可分为过压和欠压、过流

(过载)等几个部分,一旦出现故障，保护电路直接或经过一段延

时后封锁驱动脉冲控制信号，直到故障解除后，才可恢复正常工作。串行通信接口

SCI 模块

是一个可编程的全双工串行通讯接口

,支持 CPU 与其使用标准格式的异步外设之间的数字

通讯。通过串行通信接口

SCI 模块，可以实现中频电源和微机/计算机网络之间的双向通讯

调控功能。

DSP 控制单元输出的 PWM 信号必须经过驱动单元后才能送到 IGBT。驱动电路可

以实现主电路和控制电路之间的信号连接，并且满足主电路和控制电路之间的电气隔离。

2.2　控制原理

　　系统采用了输出电压和电感电流瞬时值反馈的电流

SPWM 控制方案。其中，电压外环

采用比例积分调节

, 电流内环采用比例调节。输出电压的瞬时信号经调理采样生成 

后直接反馈

,与参考正弦电压