本文關(guān)鍵詞：基于DSP的逆變電源設計

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【摘要】：隨著現(xiàn)代化工業(yè)設備投入使用,用戶對電源系統(tǒng)的性能提出了更高的要求,傳統(tǒng)的模擬控制技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求,取而代之的采用數(shù)字控制技術(shù)。數(shù)字控制技術(shù)可以完成復雜的控制算法,提高精確度,進行智能化設計等,而且已成為目前發(fā)展的主流方向,本文就是一種基于數(shù)字控制的電源系統(tǒng)。本文首先介紹了逆變電源的發(fā)展現(xiàn)狀以及設計的意義,并針對SPWM波三種調(diào)制技術(shù)和生成方法,在其理論分析的基礎(chǔ)上,搭建了Simulink仿真模型,最終選擇了雙極性調(diào)制方式和不對稱規(guī)則采樣法;然后根據(jù)逆變電源的設計指標要求,設計了主電路,包括功率開關(guān)管的選取、高頻變壓器的設計、濾波電路和吸收電路設計等。同時還基于逆變電源的數(shù)學模型選擇了數(shù)字PID算法和電壓瞬時值內(nèi)環(huán)和電壓有效值外環(huán)的雙閉環(huán)控制策略,并利用Simulink仿真環(huán)境對開環(huán)控制、電壓瞬時值單閉環(huán)控制以及電壓瞬時值和電壓有效值雙閉環(huán)控制進行仿真分析,仿真結(jié)果表明雙閉環(huán)控制策略能夠很好地實現(xiàn)設計要求;最后設計了基于DSP芯片TMS320F28335逆變電源的控制系統(tǒng),包括推挽控制電路、逆變驅(qū)動電路和采樣電路等硬件電路設計和軟件設計。本文最后利用芯片TMS320F28335作為主控制器搭建了實驗平臺,對設計進行實驗驗證,并給出結(jié)論分析,實驗結(jié)果表明設計可以達到預期要求。
【關(guān)鍵詞】：逆變電源 SPWM DSP Simulink仿真 雙閉環(huán)控制
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要2-3
• abstract3-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 逆變電源概述7-8
• 1.2 逆變技術(shù)的發(fā)展動態(tài)8-9
• 1.3 課題研究主要內(nèi)容9-11
• 2 SPWM技術(shù)11-21
• 2.1 SPWM調(diào)制技術(shù)11-17
• 2.1.1 單極性調(diào)制法12-13
• 2.1.2 單極性倍頻調(diào)制法13-15
• 2.1.3 雙極性調(diào)制法15-17
• 2.2 S PW M波生成方法17-20
• 2.2.1 自然采樣法17
• 2.2.2 對稱規(guī)則采樣法17-18
• 2.2.3 不對稱規(guī)則采樣法18-20
• 2.3 小結(jié)20-21
• 3 逆變電源主電路設計21-33
• 3.1 逆變電源結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 主電路設計原理22-23
• 3.3 DC-DC推挽電路23-27
• 3.3.1 功率開關(guān)管的選取24
• 3.3.2 高頻變壓器的設計24-26
• 3.3.3 整流濾波電路設計26-27
• 3.4 DC-AC逆變電路27-32
• 3.4.1 功率開關(guān)管的選取28-29
• 3.4.2 LC濾波電路設計29-30
• 3.4.3 吸收電路設計30-32
• 3.5 小結(jié)32-33
• 4 控制策略及仿真分析33-45
• 4.1 數(shù)字PID控制33-35
• 4.1.1 PID控制器原理33-34
• 4.1.2 PID控制器離散化34-35
• 4.2 逆變電路數(shù)學模型35-37
• 4.3 逆變電路控制策略37-40
• 4.3.1 逆變電源瞬時值內(nèi)環(huán)38-39
• 4.3.2 逆變電源有效值外環(huán)39-40
• 4.4 Simulink仿真分析40-44
• 4.4.1 開環(huán)仿真分析41-42
• 4.4.2 單閉環(huán)仿真分析42-43
• 4.4.3 雙閉環(huán)仿真分析43-44
• 4.5 小結(jié)44-45
• 5 控制系統(tǒng)設計45-61
• 5.1 DSP芯片介紹45-46
• 5.2 控制系統(tǒng)硬件電路設計46-54
• 5.2.1 DSP最小系統(tǒng)46-48
• 5.2.2 推挽控制電路48-50
• 5.2.3 逆變驅(qū)動電路50-51
• 5.2.4 采樣電路51-54
• 5.3 控制系統(tǒng)軟件設計54-60
• 5.3.1 SPWM信號生成55-57
• 5.3.2 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)57-59
• 5.3.3 PID算法實現(xiàn)59-60
• 5.4 小結(jié)60-61
• 6 實驗結(jié)果分析61-66
• 6.1 推挽電路實驗61-62
• 6.2 逆變電路實驗62-64
• 6.3 輸出結(jié)果分析64-65
• 6.4 小結(jié)65-66
• 7 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 總結(jié)66-67
• 7.2 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-72
• 附錄72-77

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 楊振,周京華,蘇彥民;一種基于電壓瞬時值反饋的數(shù)字化逆變電源的研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2003年18期

2 劉劍,陳道煉,尹春;新穎的Buck-Boost高頻環(huán)節(jié)AC/AC變換器[J];電力電子技術(shù);2004年02期

3 康勇,鄒云屏;一種新型全數(shù)字化瞬時值反饋控制電源研究[J];船電技術(shù);1995年03期

4 方偉;尚功泰;;3 1/2位A/D變換器(5G14433)用于讀取信號電壓瞬時值[J];集成電路應用;1987年03期

5 朱代祥;丁明;;基于DSP電壓瞬時值反饋的逆變電源的設計[J];電源技術(shù)應用;2008年07期

6 沙德尚;齊鉑金;鮑云杰;段紅海;;基于電壓瞬時值反饋的全數(shù)字SPWPM控制策略[J];電力電子技術(shù);2006年05期

7 王慧敏;鐘曉聲;高雪梅;;一種關(guān)于電弧爐調(diào)節(jié)器的新思路[J];工業(yè)加熱;2013年06期

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李阿龍;基于DSP的逆變電源設計[D];西安科技大學;2015年

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本文編號：999645