MS320 F2812 DSP單相逆變電源峰值檢測技術

隨著科學技術的發展，人類對電能質量和供電安全性的要求越來越高。在一些重要的場合,如銀行、醫院等，供電故障可能導致巨大的經濟損失。不間斷電源(UPS)的出現為上述問題提供了解決方案。當市電電壓不正常時，UPS會迅速切換到由逆變器供電，以保證用戶高質量的電能供應。UPS切換的關鍵在于電壓瞬時峰值的實時檢測。傳統電源電壓峰值檢測主要采用模擬濾波器電路，或者通過單片機等數字化方法實現，但這些方法存在檢測速度慢，響應時間長等問題。

為了解決上述問題，本文提出一種新的數字化電壓峰值檢測方法，具有原理簡單、檢測速度快等特點。采用Ti公司TMS320F2812DSP對提出的方法進行數字化探討，實驗結果證明了提出方案的有效性。

1、電壓峰值檢測方法分析

為了便于分析，設電源電壓為u=Umsinωt。峰值檢測方法原理,如圖1所示。其中，電源電壓U經過低通濾波器后與U作差，得到Uβ=Umcosωt,然后將Uα和Uβ經過Park變換，可得：

鎖相環穩定工作時θ≈ωt，因此式(1)可化簡為：

綜上，通過提出的方法可以很容易的檢測到電源電壓的峰值Um。圖1中，Park變換公式如下：

2、電壓峰值檢測方法離散化設計

圖1中的低通濾波器、PI調節器和積分器均可采用雙線性變換進行離散化設計，公式如下：

離散化后的傳遞函數均可由式(4)表示，對應的參數取值如表1所示。

表1中,T為采樣周期,ω為電源電壓角頻率。

3、實驗結果

為了驗證提出的峰值檢測方法的有效性,本文在TMS320F2812DSP硬件平臺上進行實驗研究。其中,DSP時鐘頻率為150MHz,采樣頻率為10kHz,實驗結果如圖2所示。

圖2(a)是當電源電壓峰值由150V上升到310V時，提出的方法可以迅速地檢測到峰值的變化并響應。同樣圖2(b)是當電源電壓峰值由310V下降到150V時，提出的方法仍可以實現快速的峰值檢測。4、結束語

本文提出一種單相UPS逆變電源電壓峰值檢測方法并進行了實驗研究。實驗結果表明，提出的方法可快速地檢測出電源電壓峰值。此外，提出的方法不增加任何硬件，可以很容易的嵌入到DSP程序中，從而節省了大量的模擬器件，降低了產品成本，具有一定的工程應用價值。