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  基于 DSP的三相 SPWM變頻電源控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，該控制系統(tǒng)采用不對稱規(guī)則采樣算法和 PID算法，輸出的電壓波形基本為正弦波，且具有故障保護功能，可實現(xiàn)對輸入交流電源的自動斷電，具有較高的可靠性。試驗結(jié)果表明，該方案設(shè)計電路簡單，抗干擾能力強，控制效果好，廣泛用于電源行業(yè)。

  作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變頻電源的性能好壞直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。由于低功耗、電路簡潔等優(yōu)點，現(xiàn)代變頻電源受到人們的青睞。變頻電源采用交流-直流-交流-濾波等技術(shù)，輸出電壓、電流波形為純正弦波，頻率、幅度在一定范圍內(nèi)可調(diào)。

本文介紹了基于DSP的三相變頻電源控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，通過有效利用TMS320F28335豐富的片上硬件資源，實現(xiàn)了SPWM的不規(guī)則采樣，并采用PID算法使系統(tǒng)產(chǎn)生高品質(zhì)的正弦波，具有運算速度快、精度高、靈活性好、系統(tǒng)擴展能力強等優(yōu)點。

一：系統(tǒng)總體介紹

根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，變頻電源可分為開關(guān)型變頻電源與線性變頻電源兩大類。變頻電源采用結(jié)構(gòu)即交-直-交變換過程。首先通過單相全橋整流電路完成交-直變換，然后在DSP控制下把直流電源轉(zhuǎn)換成三相SPWM波形供給后級濾波電路，形成標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。變頻系統(tǒng)控制器采用TI公司推出的業(yè)界浮點數(shù)字信號控制器TMS320F28335。它具有150MHz的高速處理能力，32位浮點處理單元，單指令周期內(nèi)32位累加運算，能夠滿足應(yīng)用對更快代碼開發(fā)和集成控制器的浮點處理器性能的要求。與上一代的數(shù)字信號處理器相比，F(xiàn)2833x浮點控制器不僅性能平均提高50%，而且具有精度更高、軟件開發(fā)簡化、與定點C28x TM控制器軟件兼容的特點。

二： 系統(tǒng)總體框圖

(1)整流濾波模塊:對電網(wǎng)輸入的交流電源進行整流濾波，為變流器提供紋波較小的DC電壓。

(2)三相橋式逆變器模塊:將DC電壓轉(zhuǎn)換為交流電。功率級采用智能IPM功率模塊，具有電路簡單、可靠性高的特點。

(3)濾波模塊：濾除干擾和無效信號，使輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)正弦波。

(4)控制電路模塊:檢測輸出電壓和電流信號后，根據(jù)一定的控制算法和策略產(chǎn)生SPWM控制信號，控制IPM開關(guān)管的通斷，以保持輸出電壓穩(wěn)定，同時通過SPI接口完成輸入電壓信號和電流信號的程控調(diào)理。采集單元完成輸出信號的頻率測量。

(5)電壓電流檢測模塊:根據(jù)要求，需要實時檢測線路電壓和相電流的變化，因此需要三個電壓檢測電路和三個電流檢測電路。所有檢測信號由電壓跟隨器隔離，然后由TMS320F28335的A/D通道輸入。

(6)輔助電源模塊:為控制電路提供滿足一定技術(shù)要求的DC電源，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。