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1、【2008年中国电工技术学会电力电子年会论文】1133本文由PowerElectric贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会基于DSP的逆变器中消除指定谐波的方法研究马学军岳秀梅黄石理工学院电气学院摘要：分析了指定谐波消除的原理，提出了采用TMS320LF2407ADSP作为核心器件实现基于DSP的逆变器中消除指定谐波的方法，给出了DSP实现触发脉冲控制的方案和程序流程，实验结果验证了方案的可行性。关键词：逆变器；指定
2、谐波消除；DSP1引言指定谐波消除脉宽调制法通过开关时刻的优化选择，消除指定的低次谐波，具有在同样开关频率的条件下，波形质量和综合控制性能最优，在同样波形质量的情况下，开关频率最低，开关损耗最小，效率最高，而且直流电压利用率高。在对波形质量和效率要求较高的场合，具有明显优势。其中an=0∞??k+1bn=?4∑(?1)cosnαk??nπk=1?故若要消除n次谐波,只须令bn=0即可。例如当n=3,5,7,…,令bn=0时得联立方程式为2指定谐波消除原理理论分析表明,高次谐波的幅值较小，同时谐波频率较高，利用小
3、参数滤波器就可以滤除[1]。因此，对于逆变器来说主要是消除或抑制低次谐波[2]。一般假定PWM逆变器输出波形是周期性的,且每半波和1/4波均对称,并认为幅值等于±1,如图1所示。cos3αi=0?i=1?M?i+1∑(?1)cos5αi=0?i=1?M?∑(?1)i+1cos7αi=0?i=1??Μ?Mi+1∑(?1)cosnαi=0??i=1??∑(?1)Mi+1（2）γ1γ2γ3γ4π2πωt即可消除3，5，7，…n次谐波。为了调节电压还要用一个自由度来调节基波的幅值。基波幅值的表达式为：图1触发脉冲波形第
4、一个1/4周期中开关角为:γi(i=1,2,Λ,M)Um=4(?1)π∑i=1Mi+1cosαi（3）且0≤γ1≤γ2≤Λ≤γM<π2联立方程（2）（3）和，就可以任意调整基波幅值，且可以消除指定的3，5，7，…n次谐波。假定内开关角2在α=0、γ1、γ2、…、γM、π?γM、…、π?γ2、π?γ1将该PWM波形按付氏级数展开,得:γ0=0、γM+1=π[0,π]3基于DSP指定谐波消除的实现3.1方案分析逆变器采用全桥拓扑，其等效电路如图2所示。要实现指定谐波消除必须解一组超越方程[3][4]，该方程没有解析
5、解只能用数值解方法求解，用DSP采用牛顿迭代法或是同伦迭代法求解都很难保证实时性，为此预先计算好各调制比下的触发角并转换成时钟数生成一个地址表，利用触发波形的对称性可只存储1/4周v(t)=∑(ancosnωt+bnsinnωt)n=1∞(1)中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会期的数值。同时将每个脉冲的周期也转换成时钟数生成一个表列。输出电压检测后经归一化处理直接查找触发角表列和周期表列的地址入口，该脉冲发生器根据指令实时查询存储器中的脉冲波形数据并发送PWM脉冲,脉冲经过光耦隔离后驱动主电路的开关器
6、件。如图4所示。开始DSP初始化iLT1生成触发角、周期地址表LT3r+ET2T4+vcicCio接收第一个mLoadvi--使能定时器、全局中断，并启动定时器图2单相电压型PWM逆变器的等效电路接收下一个m，等待中断3.2控制脉冲的DSP实现系统原理图如图3所示：DSP初始化生成触发角、周期地址表接收第一个m，计算地址指针图4主程序流程图在中断服务程序中一次发一个周期的脉冲，以消除3，5，7，9，11次谐波为例，如图5所示，以π2为对称中心将[0，π]分为T1，T2，T3，T3，，，定时器中断使能，全局中断使
7、能，取出第一个脉冲触发角、周期，启动计数器计数输出T2，T1共六个脉冲，地址表列中存储了T1，T2，，，，T3的数据，T3，T2，T1的数据与T1，T2，T3相同，只是要修改通用定时器控制寄存器，改变比较输出极性。TTT3T3，，接收下一个m更新地址指针输出当前脉冲并指向下一个地址取出时钟数并加载，启动计数器图3系统原理图T2T1，，脉冲波形通过定时器中断输出。在中断服务程序中首先输出第一个脉冲状态,然后取出下一个要加载角度的时钟数，和周期的时钟数分别输入比较寄存器和周期寄存器，并适时修改通用定时器控制寄存器。
8、同时由调制比不同而引起的脉冲角度的更新是在整周期的最后一个中断中实现。需要注意的是中断服务程序执行指令周期数受到最小加载角度和最小周期的限制。中断服务程序执行所需要的时间要保证在任何情况下小于由特定调制比m的最小脉冲加载角度计算出来的加载时间,否则就可能发生脉冲丢失。本系统核心元件采用一片TMS320LF2407ADSP，脉冲发生就是通过对这个器件的编程来实现的。在软件中,首先初始化D
