基于dsp三相逆变整流电源的课程设计.doc

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1、综合课设报告一、背景意义和目的近年来，随着微机，中小型计算机的普及和航天航空数据通信，交通邮电等专业的迅速发展，以及为了各种自动化仪器、仪表和设备套的需要，当代对电源的需求不仅日益增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/端、远距离操作和信息保护等线性稳压电源功能提出了更高的要求，对于这些要求。传统的线性稳压电源无法实现，和线性稳压电源相比，开关电源具有：效率高，稳压范围宽，体积小重量轻，安全可靠。学习目的:1.巩固电力电子以及dsp课程的理论知识；2.学习和掌握中电力电子系统控制系统

2、设计的基本方法，设计一个三相50Hz交流稳压电源；3.培养学生独立分析和解决工程问题的工作能力及实际工程设计的基本技能4.提高编写技术文件和制图的技能。二、任务要求对三相50Hz交流稳压电源的理论进行研究，设计一台样机，参数为50Hz，电压36V，容量为100VA，电压稳定度95%，失真度小于5%，效率80%。三、设计内容1.研究三相50Hz交流稳压电源的理论，并进行仿真；2.了解三相50Hz交流稳压电源的算法，软件设计编程及调试；3.相应的硬件电路设计和调试。四、系统原理1.系统主电路，采样调理电路，控制电路，光电

3、隔离电路，和保护电路组成，系统组成框图如图1所示，图1系统组成框图2.系统主电路系统主电路是典型的AD-DC-AD逆变电路，由整流电路、中间电路、逆变电路和隔离变压器构成。整流电路将输入的三相交流电经整流；中间电路滤波后的直流供给逆变器；逆变电路将直流电逆变为50Hz的三相正弦交流电。主电路系统组成框图如图2所示。图2主电路系统组成框图1）主电路参数的确定为了得到36V的电压，我们知道逆变过来的电路中的关系，直流侧的电压=这里的调制度M=0.7；U=36/1.732=20V.逆推过去，是经过不可控整流过来的，=2.4

4、5*；所以=32.65V。所以变压器变比选择220/33。滤波电路的参数选择常见的滤波电路有LC,LCL等，LC滤波的电路如图4所示：图4LC滤波电路滤波电路的输入输出传递函数为：式中，为基波角频率，n为谐波次数。令截止频率，则：的选择决定了幅频特性的基本特征。越大，对高频的衰减能力越差，越小，对高频的衰减能越强，但是L、C参数值增大，会使滤波器成本增加，体积变大，因此需要合理选择。由于根据图4所示，设滤波电路后端等效负载阻抗为Z。则在该处阻抗满足匹配条件：令截止频率，则：继而可得，S=100VA,S=UI,故I=等

5、效阻抗Z=U/I=20/1.6=12.5Ω.w=1.56k所以L=12.5/1.56k=8mH,C=1/12.5*1.56=501μF1）检测调理电路该检测调理电路由霍尔检测、偏置电路和滤波电路三部分组成。1）电压霍尔检测电路的设计该实验中使用CHV—25P来测量电压，其原边被测电压与副边输出电压电气隔离。CHV—25P的具体参数如下：原边输入额定电流=10mA,对应副边输出电流=25m,即原边与副边电流比为10:25。电压霍尔传感器的M端输出采样电压。经过调理电路后与dsp的A/D采集相连接，电流霍尔，采样的交流电

6、压的峰值应部大于1.5V,即采样电压的有效值U=1.5/=1V。考虑到电压霍尔传感器原边输入和副边输出电流之比为8mA:20mA,即原边输入电流I=8mA,对应副边的输出电流=20mA,由=可推出采样电阻的值。由于副边输出电压应不大于1V，即≤==50Ω即选择标准电阻=47Ω，原边与强电部分相连接，输入电压的有效值为20v，考虑到安全裕量，原边输入电流不大于8mA,即功率电阻≥==2.KΩ,功率P=/R=0.2W.2)偏置电路通常利用电流、电压传感器检测交流电流和电压时，霍尔元件副边输出的电流或电压为交流。TI公司的

7、DSP内部的A/D转换模块为单极性的，因此霍尔元件输出的交流电流火电压需要先经过偏置电路处理后才能进行A/D转换。例如DSP的A/D转换芯片电压输入范围为0——3V，所以霍尔元件M端输出的交流电压加1.5V的偏置后进行A/D转换，原理图如图所示，这是比较常见的同相加法电路，由霍尔M端输出的电压接偏置电路的输入端，由于霍尔M端输出的交流电压峰值为1.5V，因此偏置电路的端输入电压值为1.5V,且R11=R12偏置电路输出的电压刚好满足dsp的A/D转换芯片电压输入范围为0——3V的要求，所以同比例放大系数为1，即R13

8、=R14.通常集成运算放大器的两个输入端外接电阻阻值在1K级到100级，取R11=R12=R13=R14=51KΩ即可满足要求。3)滤波电路实际应用中信号波形由于干扰原因，往往含有较多的高次谐波，此时如果直接进入dsp的A/D时，A/D转换芯片采集到的信号就不能真实反映实际电路中的信号，因此经过偏置电路输出的信号一般还需要经过一级滤波电路后再进