基于dsp单相两电平整流器的pwm控制方法

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1、第42卷第4期电力电子技术Vol.42,No.42008年4月PowerElectronicsApril,2008基于DSP单相两电平整流器的PWM控制方法宋文胜,冯晓云,刘志敏,陈世浩（西南交通大学，四川成都610031）摘要:针对单相两电平PWM整流器，分析了其工作原理，并建立了数学模型。由于高速数字化处理器（DSP）的快速发展，采用传统的基于面积等效原理的PWM技术已能够实现。详细分析了基于预测电流控制的这种PWM原理。通过计算机仿真和基于TMS320F2812实验样机验证了该算法的可行性，并证明该调制算法不仅能有效抑制注入电网的谐波，而且可实现单位功率因数

2、，获得直流侧电压的恒定和能量的双向流动。该算法可达到与SPWM等同的效果。关键词:整流器；功率因数；脉宽调制/数字信号处理器中图分类号:TM461文献标识码:A文章编号:1000-100X（2008）04-0018-02PWMMethodforSinglePhaseTwo-levelPWMRectifiersbasedonDSPSONGWen-sheng，FENGXiao-yun，LIUZhi-min，CHENShi-hao（SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China）Abstract:Theprincipleo

3、fsinglephasetwo-levelPWMrectifiersisanalyzedanditsmathematicalmodeisestablished.Asdigitalprocessorisdevelopedrapidly，PWMtechniquebasedonareaequivalentmethodcanbeeasilyaccomplished，thePWMtechniquewithpredictivecurrentcontrolisanalyzed.AprototypebasedonTMS320F2812wasbuilttoverifytheperf

4、ormanceofthecontrolscheme，andsimulationandexperimentresultsshowthattheharmonicsaresuppressedeffectively，theunitypowerfactorisachieved，theDClinkvoltageiskeptconstant，thebi-directionalenergyflowingisimplementedbythenewmodulationtechnique.ThePWMmethodcanachievethesameperformanceasSPWMmet

5、hod.Keywords:rectifier；powerfactor；pulsewidthmodulation/digitalsignalprocessor1引言撑电容即稳压电容Cd组成。其中,二次滤波电路由随着电力电子技术和计算机技术的发展，PWM电容C2和电感L2组成，用于消除直流侧输出电压变流技术已广泛用于工业领域和铁路牵引传动系统的二次纹波。为便于分析，定义理想开关函数为：中。由于我国电气化铁路采用单相工频交流25kV1（VT1导通，VT2关断）Sa=!（1）供电，对于使用三相异步牵引电机的交流传动电力0（VT1关断，VT2导通）机车来说，单相电压型PWM

6、整流器是传动系统的1（VT3导通，VT4关断）Sb=!（2）一个重要组成部分[1-3]。与传统的二极管不控整流相0（VT3关断，VT4导通）比，单相PWM整流器具有功率因数高，输入电流谐采用理想开关表示后，其等效电路如图2所示。波含量低，能量能够双向流动等优点，因此可有效减小对电网的污染，并节约电力资源。对于单相两电平PWM整流器，目前应用最广的是采用三角载波的正弦脉宽调制（SPWM）技术[4]，而且HEF4752，SA838，SLE4520等SPWM专用控制芯片也已得到了广泛的应用。随着高速数字处理器（DSP）的迅速发展，基于面积等效原理的PWM技术已能够实际应

7、用。在此，分析了一种适用于单相两电平的PWM技术，它能实现网侧电流谐波小，输入侧为单位功率因数，直流侧电压维持恒定等特性，可以达到与SPWM等同的效果。2单相PWM整流器的工作原理整流器的输入端电压uab取值有+Udc，0，-Udc三种电平，有效的开关组合有22种，即S，S图1示出单相PWM整流器主电路。它由4个ab=00，01，开关器件VT1~VT4、网侧电感L、电阻R和直流侧支10，11四种逻辑，则整流器的输入端电压为：uab=（S1-S2）Udc（3）定稿日期:2008-01-02由基尔霍夫定律可得单相两电平PWM整流器作者简介:宋文胜(1985-),男,安

8、徽安庆人,