基于TMS 3 2 0F 2 8 0 6三環(huán)電壓控制逆變電源

0 引言
逆變電源通常采用雙環(huán)或多環(huán)反饋控制，例如采用輸出濾波電感電流滯環(huán)和輸出電壓反饋構(gòu)成的雙閉環(huán)控制、采用電容電流滯環(huán)反饋方式的閉環(huán)控制、采用固定開(kāi)關(guān)頻率電感電流反饋控制和采用固定開(kāi)關(guān)頻率電容電流反饋控制等控制策略。對(duì)上述的控制策略，采用電流滯環(huán)瞬時(shí)控制的控制電路比較簡(jiǎn)單，但是功率管開(kāi)關(guān)頻率不固定，輸出電壓中的諧波頻率不固定，而且頻帶比較寬，輸出濾波器的設(shè)計(jì)比較困難。采用固定開(kāi)關(guān)頻率瞬時(shí)值控制方案，其載波頻率固定，輸出電壓諧波成分為固定頻率段的諧波，輸出濾波器的設(shè)計(jì)易于實(shí)現(xiàn)。其中，電容電流反饋控制的逆變器抑制負(fù)載擾動(dòng)能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)非線性負(fù)載，但是難以實(shí)現(xiàn)過(guò)載和短路電流的限制。而采用電感電流反饋的逆變電源穩(wěn)定性好、抑制直流電壓擾動(dòng)能力強(qiáng)，同時(shí)由于電感電流即為開(kāi)關(guān)管電流，所以可以防止開(kāi)關(guān)管過(guò)流。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)基于DSPTMS320F2806的電感電流內(nèi)環(huán)，輸出電壓瞬時(shí)值中環(huán)，輸出電壓平均值最外環(huán)反饋的5kVA逆變電源，取得了較好的控制效果。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖1為逆變器主電路結(jié)構(gòu)示意圖，主電路采用了半橋結(jié)構(gòu)(DC／AC)，逆變器輸出采用LC濾波。圖 2是本文提出的全數(shù)字控制逆變電源的結(jié)構(gòu)框圖，控制電路是以TI公司的電機(jī)控制專用DSP芯片TMS320F2806為核心的全數(shù)字控制器。模擬量的采集主要包括：直流側(cè)輸入電壓、直流側(cè)輸入電流、逆變輸出電壓、逆變輸出電流、散熱器溫度等。

采樣值經(jīng)調(diào)理電路處理后送入DSP的A／D接口，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后可作為系統(tǒng)過(guò)壓、欠壓、系統(tǒng)過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)等的判斷依據(jù)。本系統(tǒng)采用軟件保護(hù)。當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)封鎖PWM輸出信號(hào)，關(guān)斷IGBT管，并斷開(kāi)繼電器。采用LEM公司的LTS25-NP電流霍爾傳感器進(jìn)行電流的采樣，其采樣值準(zhǔn)確，溫漂很小。主電路開(kāi)關(guān)管采用Epic的型號(hào)為F4-50R 12MS4的IGBT模塊。DSP的PWM模塊輸出的兩路PWM信號(hào)(PWM1A、PWM1B)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路之后驅(qū)動(dòng)半橋的兩個(gè)IGBT管。