基于dsp的离网逆变器的研制

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1、违馋电潦术2010年9月25日第27卷第5期TelecomPowerTechnologySep．25，2010，Vo1．27No．5文章编号：1009—3664(2010)05—0010—03基于DSP的离网逆变器的研制林旭成，杨苹(华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室，广东广州510640)摘要：以基本的单相正弦脉宽调制逆变器为对象，对其进行数学模型的建立。采用电压电流闭环控制，通过MAT—LAB对系统进行仿真，并以DSP(TMS320LF2407A)为控制芯片进行实验验证。结果显示采用双

2、环PI控制的离网逆变器输出效果良好，能满足交流负载要求。关键词：离网逆变器；数学建模；双闭环控制中图分类号：TM464文献标识码：AResearehoftheOff-GridInverterBasedonDSPLINXu-cheng，YANGPing(GuangdongKeyLaboratoryofCleanEnergyTechnology，SchoolofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstr

3、act：Basedonthesingle-phasesinusoidalpulsewidthmodulationinverter，themathematicalmodeloftheinverterwasbuilt．UsingMATLABtosimulatethesystemwithvoltageandcurrentdoubleloopcontrol，andusedDSP(TMS320LF2407A)asthecontrolchipstOverifythesimulation．Theresultsshow

4、edthattheoff-gridinverterworkswellwithdouble-loopPIcontrol，meetstheACloadrequirements．Keywords：off-gridinverter；mathematicalmodeling；dualclosed-loopcontrol化相对于开关频率而言足够缓慢，就可以忽略单个开关0引言周期内的状态变化细节，状态的总体变化趋势可用连续电力电子技术的迅猛发展，有力地促进和推动了序列的单个开关周期内状态均值的改变来等效。新能源技术的

5、进步。逆变器在风能和太阳能的开发利用中起着至关重要的作用，承担着把风机或者太阳能板转换过来的电能变为可直接供居民使用的交流电或馈送到电网中的任务u。离网逆变器就是将风能或者太阳能板发出来的电通过升压，逆变环节直接给交流负载供电，其功能类似于一个微电网。为了提高供电质量，降低输出电压畸变率，使输出电压在输入波动和负载变化时能保持稳定，一般采用电压外环电流内环的双环PID控制的方法。图1电路拓扑结构1逆变器的控制模型采用双极性SPWM调制时，调制信号为U(￡)=Usi附t，三角波幅值为U，频率为．厂c。1．

6、1逆变系统的总体设计如图1所示，拓扑结构采用单相全桥逆变电路。Ui．一㈩通过AD口采集输出负载端的电压和电感上的电流，式中，为逆变器直流端的输入电压。在DSP内部通过PI双环控制，产生SPwM信号波，当载波频率-厂c远大于调制信号频率时，系统直接驱动IPM模块(内含IGBT，续流二极管，驱动电可用开关周期状态平均值来分析路和过压、过流、过热保护)，使其正常工作。总体框图一Oin===1Uidt一[D(t)～To(1一D())如图1所示。1．2SPWM逆变器的建模Ud]一[2D(￡)～1]Ud(2)当系统

7、的带宽远小于开关频率时，以至于系统的变式中，D()为占空比，D()=，f()为开关管导通收稿日期：2010-05—26时间；Tc为开关周期。作者简介：林旭成(1985一)，男，广东茂名人，硕士研究生，研究方向为电力电子与电气传动。当<丁c时，在一个开关周期中正弦波调制信2违010譬年9月2潦5日第2】．7：卷第5期林⋯旭⋯成等⋯：基于DSP的～离⋯网～逆变～器⋯的研⋯制～SeTpelecomPowerTechnology．25，2010，Vo1．27No．5号近似为恒值。调制过程如图2所示。由图2有V，

8、减低了功耗；(2)最高频率可达40MHz，提高了控制器的实时控制能力；(3)两个管理器模块EVA和EVB，每个包含：2个16位通用定时器；8个16位的PWM通道；(4)完成1路A／D转换的时间仅需375ns；(5)可编程的PWM死区控制可防止上下桥臂直通。当外部引脚PDPINTx出现低电平时能快速关断PWM通道，对系统提供快速可靠的保护。可见幽2双极性制’汲彤I垒ITMS320LF2407A具有离网逆变器数字化设计所需的ZI()结构特点。D