简谈基于dsp的单相正弦波变频电源设计与应用

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1、简谈基于DSP的单相正弦波变频电源设计与应用导读：此篇文章是电路和电源相关的论文目录格式，供需要写此方面相关本科和硕士以及专科生毕业论文的学子们鉴赏。（湖南湘西民族职业技术学院，湖南吉首416000）摘要：文章以Tl公司的TMS320LF2407A型DSP为控制芯片，设计、制作了一种新型的单相正弦波变频电源.将其应用于电动凿岩机的驱动电机的变频调速中，使以按照钻孔岩体的具体情况改变输出转速和转矩.经过验证，取得良的预期效果.关键词：DSP变频电源设计变频电源中图分类号：TN86　　　　　文献标识码：A　　　　　：10092374（2014）080

2、048031　概述1。1　问题的提出电动凿岩机是建筑、水利、采矿等行业的重要设备.相对于传统的凿岩设备，电动凿岩机具有的突出优点是节省能源，其电能利用率高达50%～60%，而常用气动凿岩机仅为10%，此外，电动凿岩机还有噪声低、工作面空气新鲜、无废气污染等优点，极大的改善了劳动条件.但目前使用的电动凿电路和电源论文目录格式岩机也有明显缺点：对样硬度的岩石，的转速只有气动凿岩机的50%～60%.目前大多数电动设备直接使用交流工频电源（50HZ），不能随着工作环境（岩石硬度、钻孔孔径、深度）改变输出转矩、转速，此工作效率较低.，本文采用德州仪器公司的

3、TMS320C2407DSP处理器设计一种新型的5KVA单相正弦波变频电源，通过输出程控的交流电压，改变电动设备的输出转矩和转速.进而提高工作效率，改善电动设备的工作性能.1。2　国内外研究现状变频技术是国内外研究的一个热点.其原一是由于市场需求.近年来，随着自动化技术程度的发展成熟和能源短缺问题日益突出，变频技术越来越得到重视，广泛地应用.二是功率器件的发展.近年来种高电压、大电流的功率器件的生产以及联、串联技术的发展应用，使先进变频器的生产成为现实.三是现代控制理论和集成电子技术的发展.矢量控制本篇原创出处：mbalunovertA电流型晶闸

4、管变频调速设备和SimovertPGTOP变频调速设备，实现全数字化控制功率交流变频调速技术方面，日本的富士BJT变频器、IGBT变频器形成系列产品，其控制系统也实现全数字化.国内研究方面，从总体上看我国变频调速的技术水平较国际先进水平有较大差距.目前大功率交交、无换向器电机等变频技术方面，国内虽有部分单位研制生产，但数字化程度及系统靠性等方面还有待改进.对程控变频电源的理论和实践研究取得的成绩，查主要有：王薇、程永华对于基于DSP双环控制的逆变电源设计研究余功军、钟彦儒、杨耕对IGBT变频器死区时间的补偿策略研究程永华、杨成林、徐德鸿对于基于D

5、SP变压变频电源设计研究程曙、徐国卿、许哲雄对SP逆变器死区效应分析研究赵勇对基于IGBT大功率变频电源的研究李锋对基于DSP的SP变压变频电源的研究等.时由于目前我国采用的半导体功率器件和DSP等器件依然严重依赖进口，使得变频器的制造成本居高不下，无法形成有竞争力的产业，也是影响我国变频技术发展的一个主要原.2　基于DSP的新型单相正弦波变频电源设计2。1　设计思路本文以美国德州仪器公司的TMS320C2407DSP处理器为核心设计了一种新型的5KVA单相正弦波变频电源.通过输出不频率、电压的电源信号，对异步电机的转速、转矩进行控制.从而实现了

6、电动凿岩设备针对不岩体提高钻孔效率的目的.该不安品电源的硬件部分主要由主电路、保护电路、控制电路等部分组成.主电路包括整流、滤波、逆变器、驱动电路等保护电路包括过压欠压保护、限流启动、IPM故障保护、过流保护等控制电路则主要包括DSP控制电路、P信号发生电路、A/D、D/A转换电路等.软件方面，考虑到SVP控制算法比较适合于数字控制系统，本文编制了基于SVP控制算法的控制软件.经过工作现场试验结果表明，该系统以30300Hz范围内均匀调速，不的负载情况下，具有较的稳定性和较强的抗干扰能力.2。2　硬件系统结构其中主电路包括整流、滤波、逆变器驱动电

7、路等组成.其工作原理是把单相交流电通过整流模块变为直流电，整流后的脉动电压再经过滤波电容平滑后成为稳定的直流电压.再由逆变电路对该直流电压进行斩波，形成电压和频率调的单相交流电提供给异步电机.由于IPM是IGBT的功率集成电路，需要有专门的驱动电路，本文采用调压电路把电压抬高到15伏来进行驱动.系统保护电路包括过压、欠压保护、限流启动、IPM故障保护、过流保护等.控制电路包括DSP控制电路、P信号发生电路、A/D、D/A转换电路等.2。3　整流和滤波电路整流和滤波电路属于主电路的一部分，其结构图图2示.工作时，220V的交流电源经过四个二极管的全

8、波整流，变为直流，其中电解电容C1为整流滤波电容，电阻R1为放电电阻，断电情况下为C1提供放电回路，时也为逆变器负载和直流电源间的无功功