基于dsp的pwm整流器设计与原理论文

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1、基于DSP的PWM整流器设计与原理毕业论文目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1课题的研究目的和意义11.2传统整流装置的缺点11.3三相PWM整流器的国内外发展状况21.3.1国内外发展现状21.3.2PWM整流器的研究状况51.3.3PWM整流器控制技术研究方向71.4本文的主要研究内容8第二章PWM整流器的工作原理、拓扑结构及数学模型92.1PWM整流器的工作原理92.2PWM整流器电路拓扑112.2.1电压型PWM整流器拓扑结构112.3三相PWM整流器数学模型142.3.1三相PWM整流器动态数学模型142.3.2基于状态空间平均

2、法数学模型17第三章整流器主电路参数的选择203.1直流侧电压的选定203.2交流侧电感的设计203.3直流侧电容的设计213.4电路参数设定22第四章PWM整流器的硬件设计234.1控制系统的设计234.1.1处理器的选择234.1.2实时时钟244.1.3电源转换电路254.1.4开关量输入电路设计264.2测量回路的设计274.2.1直流电压采样电路274.2.2交流电流采样电路284.2.3电网电压同步信号采样电路304.2.4相位及频率测量314.3主回路的设计314.3.1主回路智能功率模块的选择324.3.2输入电路33II4.3.3D

3、IP-IPM缓冲电路设计34第五章基于DSP的空间电压矢量脉宽调制的实现355.1坐标变换355.2基于TMS320F2812的SVPWM的实现方法385.2.1占空比的确定395.2.2扇区的确定40第六章软件设计426.1软件的可靠性设计426.1.1结构化软件设计的重要性426.1.2结构化编程原则426.1.3软件测试436.2高精度的定点运算436.2.1定点数的定标436.2.2定点数的运算456.3系统DSP软件设计456.3.1PID控制子程序456.3.2同步中断子程序466.3.3保护程序设计46结论49致谢50参考文献51II长

4、学春工业大学士学位论文第一章绪论近20年来随着电力电子装置的广泛使用，由此引起的谐波污染问题日益严重，逐渐受到了人们的重视。目前，大部分的电力电子装置所使用的直流电源是通过不可控流或相控整流得到的，这些传统的设备在运行中对电网注入了大量的谐波和无功，因此造成了严重的电网污染。1.1课题的研究目的和意义各种电力电子装置的使用对公用电网所造成的谐波污染问题受到了人们的关注。据日本电气协会1992年发表的一项关于谐波源的调查报告表明，到2001年，AC/DC开关电源的需求平均年增长率为12.7%，通讯设备配套用AC/DC开关电源增长率超过15%，全球开关电

5、源市场规模从92年的82亿增加到99年的166亿美元，平均年增长率为10%，到09年全球开关电源规模超过488亿美元。因此，消除谐波污染并提高功率因数，己经成为电力电子技术中的一个重大课题。同时，为了保证电网和用电设备的安全经济运行，目前许多工业国家和组织都制定了相应的谐波标准，如国际电工委员会(IEO制定的IEEE555-2标准对用电装置的功率因数和波形失真度作了具体的限制，欧洲也制定了相应的IEC-1000-3-2标准，我国国家技术监督局也于1993年颁布了《电能质量公用电网谐波》标准(GB/14549-93)，并于1994年3月1日起正式执行。

6、而我国对高功率因数PWM整流器的研究起步较晚，对PWM整流技术的工程应用研究还有待继续深入。鉴于国际标准的要求、国内研究现状及AC/DC电源行业的巨大市场需求，本课题显得尤为贴近实际。1.2传统整流装置的缺点传统整流装置主要是指由二极管组成的非线性电路或由晶闸管组成的相控电路，它们主要存在以下缺点：(1)网侧功率因数低，对电网造成了无功增加，危害电网质量。同时，无功的副作用还表现为降低了发电、输电设备的利用率，增加了线路损耗。(2)输入电流谐波含量高，谐波除了降低了发电、输电设备的利用率外，还会影响设备的正常工作，产生不希望的机械震动和噪音；谐波还容

7、易引起某些继电器、接触器的误动作，造成事故；同时，谐波也对周围环境产生电磁干扰，影响通讯设备的正常工作等。52长学春工业大学士学位论文(3)交流侧电网电压波形畸变，污染电网。获得高功率因数，消除谐波的方法主要有两种:一种是被动法，即在谐波和无功产生的情况下采用补偿装置，补偿其谐波和无功功率；二是主动法，即对传统整流装置本身进行改进，使其尽量不产生谐波，且不消耗无功功率或根据需要对其功率因数进行控制:两者比较，采用改进传统整流装置的方法改善功率因数和实现谐波抑制更为有效，也就是开发输入电流为正弦、谐波含量低且功率因数接近于1的高性能二相整流器。三相PW

8、M高功率整流器与传统的整流装置相比，具有交流侧输入、输出电流谐波小，功率因数可调，直流侧电压波动小，能量能双