基于DSP的变频电源的设计

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1、西北工业大学硕士学位论文基于DSP的变频电源的设计姓名：邓威申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：段哲民20021101摘要变频技术是电力电子技术的主要组成部分，应用十分广泛，它主要应用在交流电机的调速和供电电源两个领域。电源在电子设备中森着极为重要的地位，对变频电源的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本文提出了一种基于DSP(数字信号处理器TMS320F240)的通用的三相间接变频电源系统，利用分段同步调制法和混合查表法，实时计算不同频率下的采样周期、电压幅值、输出脉宽，产生双极性SPWM波形，经驱动放大后用于IPM(IntelligentPowerModule)中的绝缘栅双极

2、型晶体管栅级驱动，以控制电源的输出电压和频率，实现变频电源的智能数字控制。该设计方案结构简单明了、功能齐全且易于进行升级和功能扩展。方案充分体现了当前开关电源的高频化、数字化、模块化的发展趋势。设计出的电源具输入范围宽、输出正弦信号波形品质好、体积小、效率高、噪声小、变频范围宽，精度高、可靠性强的特点，具有较好的实用价值。关键词：变频电源；数字信号处理器；逆变器；正弦脉宽调制；智能功率模块；绝缘栅双极型晶体管；有源功率因数校正AbstractThisdissertationpresentsthestructure，theprincipleandthedesignoffrequency·va

3、riablepowersystemwiththeapplicationofDSP(DigitalSignalProcessor)andIPM(IntelligentPowerModule)．ThesystemconsistsoftheACinputstage，singlephasePFC，maininverter’outputlow·passfllter'auxiliarypowersupply’etc．Thepowersupplyextremelyhasanimportantpositionintheelectronicsequipments．Accordingtothefollowin

4、gdesigntheory：theDSPcalculatesinrealtimeandproducesthreephasesSPWMwavestocontroltheonoroffofthe6IGBTsinIPMrespectively．IPMtheninvertsthecommutatedsinglephasedirectcurrent(InsulatedGateBipolarTransistor)intothreephasesalternatingcurrent；WhenmodulatedsignalsofSPWMarechanged，theon-offtimeofswitchesal

5、sochanges，soastothevoltageandfrequencyofoutputsignals．ThehardcoreofthisdeviceistheTMS320F240DSPchipan,dthe6MBP25RAl20IPMchip·ThefoundationtheoryisSPWM．Inthedesign，adoptTMS320F240DSPchiptoperformreal-timecalculationandcontr01．DSPchip’shighcalculatingspeedguaranteesnotonlythereal-timeoutputofSPWMwav

6、esbutalsotherespondencetotheintelligentinterfaceandthecommunicationwithPC．Theintelligentpowermoduleinvertsthedirectcurrentandalsoitprotectsthesystemforitssafeprotectfunction——short—circuitprotection．overheatprotection，over·currentprotectionetc．Theadoptionofareal．timeSPWMealculationalmethodsusedaco

7、mbinationoflookup-tableandinterpolationguaranteestheaccuracyoftheoutputalternatingcurrent．IntelligentinterfaceandthecommunicationbetweentheDSPandPCmakethepowersupplydevicefriendlytotheuser．Thewholesystemadoptsclo