基于TMS320F2812数字控制的三相逆变电源设计论文+原理图PCB摘要：随着社会的需求越来越高，传统的模拟电源的诸多缺陷越来越凸显, 本文在借鉴国内外相关研究的基础上，通过对空间矢量脉宽调制算法的分析，研究了数字信号处理器生成SVPWM 波形的实现方法及软件算法。并将相关方法应用于实践，研制了基于TMS320F2812数字控制的三相逆变电源，相关试验参数和结果表明：该设计提高了直流电压的利用率，使开关器件的损耗更小。此外，还提出了逆变电源闭环控制的PI控制算法，利用DSP的强大的数字信号处理能力，提高了系统的响应速度。经测试，系统实现了1~40V步进为1V的调压输出, 50Hz~1kHz步进2Hz的调频输出，输出电压恒定为36V时负载调整率小于5%。 关键词：全桥逆变，SVPWM，DSP1. 系统硬件设计3.1 不可控整流电路 采用整流桥加滤波，得到比较稳定的电压，电路如图3.1.1所示。 图3.1.1 不可控整流电路图电路实现AC－DC变换。本模块交流输入是经48V变压器将220V交流电压变压为48V交流电压后的输入电压，然后经过桥式整流器整流，再通过电容滤波，输出大小约为57.6V的直流电压。中间接一个保险丝来保护后面的元器件，或当后面电路短路时防止电容损坏。 一般来说，无法找到一个可以把电源的所有电流纹波都吸收的电容，所以通常用多个电容并联，这样流入每个电容的纹波电流就只有并联的电容个数分之一，每个电容就可以工作在低于它的最大额定纹波电流下，这里采用5个220µF的电容并联。另外输入滤波电容上一般要并上陶瓷电容（0.1µF），以吸收纹波电流的高频分量。两个20kΩ电阻的作用是使后
标签： 逆变电源
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功能简要说明：输出：正弦波频率：可调；幅值：可调；逆变原理：51单片机SPWM驱动H桥+后级滤波；调节方式：频率加按键、频率减按键、幅值加按键、幅值减按键；频率调节范围：10hz、20hz、30hz、40hz、50hz、60hz、70hz、80hz、100hz；幅值调节范围：0%，10%，20%，30%,40%,50%，60%,70%,80%,90%，100%；（输出峰值占输入电压百分比）输出最大电流：2A；过流打嗝保护： 过流保护值2A，过流时切断，5秒后尝试恢复输出；输入电压范围： DC（直流）5V-40V；输出交流电压范围： ±5V-±40V；
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eeworm.com VIP专区 单片机源码系列 53资源包含以下内容：1. AVR系列单片机选型.pdf2. 51单片机多功能实验板.pdf3. 单片机应用实训大纲.pdf4. AVR单片机综合开发板实验讲义.pdf5. AT89S51单片机学习板串行通信实验讲义--STK-070.pdf6. 功率器件详述.pdf7. 什么是AVR单片机？.pdf8. 经验分享：如何学好单片机.pdf9. AVR单片机GCC程序设计.pdf10. AT89C2051单片机的汉字显示接口技术.pdf11. 用单片机驱动线阵CCD的探讨.pdf12. C8051F单片机产品技术要点.pdf13. 键盘接口在单片机系统与PC机通信中的应用.pdf14. 基于单片机的太阳能热水器智能仪.pdf15. 51单片机C语言入门教程（磁动力工作室）.pdf16. 中颖4位单片机查表方法及注意事项.pdf17. 基于单片机的温室自动控制系统.pdf18. 单片机实验指导--上海机电学院.pdf19. 介电体超晶格的研究.pdf20. 基于AT89S52单片机的学校电铃自动控制.pdf21. 单片机原理与应用实训.pdf22. 《单片机原理及应用》实验教学大纲--徐爱钧.pdf23. 单片机控制步进电机的方法研究与应用.pdf24. 《单片机原理及应用》教学大纲.pdf25. S51下载线的制作--单片机实用技术控讨.pdf26. 基于Lab VIEW和单片机的步进电机控制系统设计.pdf27. HT46R51A/HT46R52A A/D型八位OTP单片机.pdf28. 基于单片机技术的轮胎压力监测系统.pdf29. 电话单片机的原理与应用(技术与应用篇).pdf30. HT48E30内置EEPROM输入/输出型八位MTP单片机.pdf31. 单片机汇编语言编程规范.pdf32. HT48R30A-1/HT48C30-1输入/输出型八位单片.pdf33. 用于单片机的以太网网关--网络通.pdf34. 基于单片机控制的变频器设计.pdf35. 单片机在水泥料位计中的应用.pdf36. 单片机控制的正弦波逆变电源.pdf37. TM2101材料试验机测控系统用户手册.pdf38. MCS-51单片机与键盘、显示器、微型打印机的接口.pdf39. 高职高专院校单片机实践教学改革.pdf40. 用单片机实现电梯控制系统.pdf41. 计算机实验教学中心整体情况介绍.pdf42. JMDM-28DIOMR单片机控制器说明书.pdf43. MCS-51系列单片机组成及工作原理.pdf44. 基于双单片机通信的无刷直流电动机控制系统.pdf45. 基于单片机的公交语音自动报站系统.pdf46. PIC单片机的组成习题解答.pdf47. STC系列51单片机与普通51单片机的特性比较.pdf48. 一种通用单片机数据采集电路的设计.pdf49. 用单片机控制手机收发短信息.pdf50. 单片机SC16C550用户手册.pdf51. 基于单片机的新型提花机控制器.pdf52. 用SPI优化单片机的串行显示系统.pdf53. 基于89C51单片机控制的包装机自动纠偏系统.pdf54. EM78系列单片机实战编程技巧.pdf55. WT588D系列语音单片机使用说明书.pdf56. 基于MSP430单片机的饮料瓶检漏系统.pdf57. MSP430F2系列中文使用手册.pdf58. 基于单片机的后备式UPS的实现.pdf59. 基于51单片机的空气压缩机控制器.pdf60. 单片机系统配置及接口.pdf61. FE427单相多功能电表DEMO板指导书--ESP模块应用.pdf62. STM32启动代码.pdf63. MC68HC908系列单片机在线编程器用户使用手册.pdf64. PIC单片机学习--FEZ-2005.pdf65. STM32串口通讯程序.doc66. MCS-51单片机详解.pdf67. 单片机与PLC的区别.pdf68. 新型的键盘显示驱动芯片CH451的性能特点和工作原理.rar69. wang1jin带您从零学单片机（视频）.pdf70. 基于单片机实现的有源功率因数校正.pdf71. 单片机扩展点阵实验.pdf72. 基于单片机AT89C52的血流信号采集系统的设计.pdf73. APPLE II DMA共享存贮单片机调试卡.pdf74. 基于单片机的智能家居门禁系统.pdf75. 浅谈SILABS的FLASH单片机丢失程序的原因及对策.pdf76. 利用单片机侧试扁平排线.pdf77. 利用STC89C55RD+单片机实现无线LED点阵显示系统.pdf78. 基于AT89S52与GSM的短消息收发系统.pdf79. 单片机和工业无线网络.pdf80. TLC2543在89C51单片机数据采集系统中的应用.pdf81. ARM单片机启动代码研究.pdf82. 基于PC机和80C196单片机的温度微机控制系统.pdf83. AT89C51系列单片机烧写器的设计与实现.pdf84. LCD PIC单片机解决方案.pdf85. 瑞萨MCU在汽车仪表及CAN/LIN应用中的解决方案.pdf86. 基于LabVIEW和单片机的多功能病房监护系统.pdf87. 68HC08系列单片机片内FLASH的在线写入方法.pdf88. 单片机原理与应用实验指导书--田杰 张丙才.pdf89. 让单片机运行速度更快一些.pdf90. 《单片机原理及应用》实验指导书--龚民.pdf91. 单片机实验课件简介.pdf92. 基于单片机的井下低爆综合保护器设计.pdf93. 用MSP430系列单片机设计便携式医用自动输液器.pdf94. C51实现单片机CRC快速算法.pdf95. 单片机概述（一）.pdf96. 单片机课程任务式启发式教学改革.pdf97. 单片机复位电路的可靠性分析.pdf98. 基于CH375实现单片机读写U盘.pdf99. 用Proteus仿真软件辅助单片机教学.pdf100. 基于单片机的磁致伸缩位移传感器的应用.pdf
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上传时间： 2013-06-20
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逆变器广泛应用于工业生产的各个方面，数字控制具有方便实现复杂算法、抗干扰性强和产品容易升级等优点，已成为未来逆变器的发展趋势。使用数字技术控制设计逆变器，控制器的性能决定了逆变系统系统的性能。然而在很多高频应用的场合，目前常用的控制器的速度往往不能完全达到要求。与传统单片机和DSP芯片相比，FPGA器件具有更高的处理速度。同时FPGA应用在数字化逆变器设计中，还可以大大简化控制系统结构，并可实现多种高速算法，具有较高的性价比。在逆变器的全数字化控制领域，FPGA具有很好的应用价值。 论文首先介绍了SPWM基本原理及其控制方式，SPWM的生成方法，并结合本课题给出了查表法生成SPWM波的一般方法，且以单相全桥逆变器为例进行了仿真。分析其的电路特点，建立PWM逆变器的统一电路模型、连续状态空间以及离散状态空间模型，在此数学模型基础上，针对逆变器研究分析了目前用于逆变器设计的各种数字控制技术、控制方案，讨论了其控制方法的优缺点，相关控制器设计的一般问题，最后比较了其优缺点，指出其存在的共性问题，总结了使用FPGA设计逆变器数字控制器的优势。然后以单相电压型PWM逆变器为控制模型采用新型模数结合现场可编程门阵列FPGA实现数字化控制器的方案，给出了纯正正弦波逆变器的设计方案。 论文详细论述了采用模数混合型FPGA作为主控芯片的高频逆变器设计方法与实现过程。系统主控芯片采用Fusion系列AFS600，世界上首个模数混合型FPGA。主要设计要点包括：逆变器硬件电路设计以及SPWM数字控制系统软件设计。外围强电电路的设计的难点在于用于前端升压的高频变压器的设计以及输出端LC滤波电感与电容的选取。另外，SPWM“H”字全桥逆变电路中的高悬浮电压也是设计中需要值得注意的重要环节。在控制系统软件设计方面，采用FPGA自上而下的设计方法，对其控制系统进行了功能划分，完成了SPWM产生器以及加入死区补偿的PWM发生器、和反馈等模块的设计。 论文的结束部分给出了设计结果，并指出了进一步的工作的思路和方向。
上传时间： 2013-05-19
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数字技术、电力电子技术以及控制论的进步推动弧焊电源从模拟阶段发展到数字阶段。数字化逆变弧焊电源不仅可靠性高、控制精度高而且容易大规模集成、方便升级，成为焊机的发展方向，推动了焊接产业的巨大发展。针对传统的埋弧焊电源存在的体积大、控制电路复杂、可靠性差等问题，本文提出了双逆变结构的焊机主电路实现方法和基于“MCU+DSP”的数字化埋弧焊控制系统的设计方案。 本文详细介绍了埋弧焊的特点和应用，从主电源、控制系统两个方面阐述了数字化逆变电源的发展历程，对数字化交流方波埋弧焊的国内外研究现状进行了深入探讨，设计了双逆变结构的数字化焊接系统，实现了稳定的交流方波输出。 根据埋弧焊的电弧特点和交流方波的输出特性，本文采用双逆变结构设计焊机主电路，一次逆变电路选用改进的相移谐振软开关，二次逆变电路选用半桥拓扑形式，并研究了两次逆变过程的原理和控制方式，进行了相关参数计算。根据主电路电路的设计要求，电流型PWM控制芯片UC3846用于一次逆变电路的控制并抑制变压器偏磁，选择集成驱动芯片EXB841作为二次逆变电路的驱动。 本课题基于“MCU+DSP”的双机主控系统来实现焊接电源的控制。其中主控板单片机ATmega64L主要负责送丝机和行走小车的速度反馈及闭环PI运算、电机PWM斩波控制以及过压、过流、过热等保护电路的控制。DSP芯片MC56F8323则主要负责焊接电流、焊接电压的反馈和闭环PI运算以及控制焊接时序，以确保良好的电源外特性输出。外部控制箱通过按键、旋转编码器进行焊接参数和焊接状态的给定，预置和显示各种焊接参数，快速检测焊机状态并加以保护。 主控板芯片之间通过SPI通讯，外部控制箱和主控板之间则通过RS—485协议交换数据。通过软件设计，实现焊接参数的PI调节，精确控制了焊接过程，并进行了抗干扰设计，解决了影响数字化埋弧焊电源稳定运行的电磁兼容问题。 系统分析了交流方波参数的变化对焊接效果的影响，通过对焊接电流、焊接电压的波形分析，证明了本课题设计的埋弧焊电源能够精确控制引弧、焊接、 收弧等焊接时序，并可以有效抑制功率开关器件的过流和变压器的偏磁问题，取得了良好的焊接效果。 最后，对数字化交流方波埋弧焊的控制系统和焊接试验进行了总结，分析了系统存在的问题和不足，并指出了新的研究方向。 关键词：埋弧焊；交流方波；数字化；逆变；软开关技术
上传时间： 2013-04-24
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由于传统供电系统的固有缺陷，当单台电源供电时，一旦发生故障可能导致整个系统瘫痪，造成不可估计的损失。逆变电源并联技术是提高逆变电源运行可靠性和扩大供电容量的重要手段。并联技术可以提高逆变电源的通用性和灵活性，使系统设计、安装、组合更加方便，使可靠性进一步提高。 本文主要研究逆变电源输出的数字控制技术，以及逆变电源的并联控制策略，以改善逆变电源的输出性能，提高逆变电源的可靠性，并为分布式发电系统提供最基本的单元模块。本系统采用高频逆变技术，主电路前级采用BOOST升压，后级采用半桥逆变电路，以TI公司的TMS320F2806DSP为主控核心实现了系统的控制功能。本文主要研究内容如下： 1.首先介绍了当前的适合逆变电源的控制策略，分析了这些控制策略的优缺点，介绍了当前的适用于逆变电源并联运行的控制策略，并简单介绍了它们的原理； 2.介绍了逆变电源无线并联的关键技术，依据下垂并联控制的数学模型，对并联系统的功率下垂特性、功率解耦控制思想等方面进行了详细的分析； 3.通过对当前逆变电源控制策略的分析、研究，对所选的逆变电源主电路进行数学建模，设计了逆变电源三闭环调节控制器，并通过Matlab仿真工具进行仿真，验证了该控制策略的可行性； 4.建立了单相逆变电源无线并联控制系统的MATLAB仿真模型，并通过仿真实验对其进行了验证分析，结果表明：该基于下垂法控制的无线并联方案可以使系统实现对输出有功功率、无功功率和谐波功率的良好控制； 5.采用DSP为主控芯片，设计并制作了单相无线并联型逆变电源样机，给出并联型逆变单元输出滤波电感参数选择的工程设计方法和原则，并对上述的三闭环控制策略进行了实验测试，实验结果良好。
上传时间： 2013-04-24
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近年来随着能源短缺和供电设备对供电电源的性能和可靠性要求的提高，逆变电源并联运行技术得到了大力发展。在逆变电源并联技术中，最重要的是如何限制模块间的环流，并使并联模块最终达到同步运行。传统方法被证明已经不能满足要求，随着DSP数字信号处理器运算速度越来越快，将DSP应用到逆变电源并联系统中已经成为一种趋势。本文在比较了国内外的并联系统控制策略的基础上，提出了将工业自动化领域热门的现场CAN总线技术引用到系统中，实现了真正的分布式控制和并联逆变电源系统的智能化，提高了实际运行中系统的可靠性。在研究和分析了单台三相逆变电源的数学模型的基础上，设计了基于SVPWM调制和电压闭环反馈控制的三相逆变电源，作为并联系统的基础。在并联运行技术的研究中，重点分析了并联系统的环流特性，电压特性和功率特性，提出了一种基于CAN总线的功率均分控制策略。仿真结果证明，这种方法对于环流的抑制和并联模块的同步运行是行之有效的。针对并联逆变电源系统，本文设计了CAN总线的接口电路和相应的通信模块，并在DSP上实现，确保了在并联运行过程中数据传输的完整性和实时性。最后在TMS320LF2407平台上，给出了逆变器控制和并联相关的硬件电路和软件流程图，并用MATLAB对本文涉及到的关键算法进行了仿真分析，给出了相应的波形。
上传时间： 2013-06-08
上传用户：nbdedu
随着市场经济和现代化工业的发展，能源短缺和环境污染，已经成为制约人类社会健康发展的两大重要因素。新能源的开发与利用愈来愈受到重视，太阳能以其清洁环保、蕴藏丰富等优点逐步得到了开发利用。光伏逆变电源作为太阳能利用中主要的能量变换装置，是目前研究和发展的重要环节。 本文以实际项目为背景，详细地分析了30kVA三相光伏并网逆变电源的研制过程。论文的主要工作如下： 首先，概述了光伏发电的意义以及我国光伏产业的发展现状及前景；介绍了本课题的来源及其主要研究的内容；分析了三相逆变器的数学模型；总结了三相逆变器的各种抗三相不平衡的拓扑结构，从中选择了三相四桥臂作为逆变电源的主电路结构；对四桥臂的各种抗三相不平衡控制策略进行了比较，具体分析了二维空间矢量法的原理，考虑到实际的软硬件条件的限制，对该方法提出了进一步简化应用的方案。 接着，根据项目指标，研制了30kVA三相光伏逆变电源样机的主电路；采用了独立运行时为LC结构，并网运行时为LCL结构的滤波模式，并总结了滤波器参数设计的步骤，给出了滤波器的相关参数；独立地设计和研制了以TMS320F2812芯片为核心的主控板，以及液晶显示、保护、采样、锁相等控制电路，并总结了印制电路板设计中需要注意的事项。 随后，介绍了DSP的编程环境：详细地分析了显示键盘程序、七段式的电压空间矢量PWM程序以及相关的主程序和中断程序并给出了流程图；总结了编程注意事项；构思了光伏逆变电源并网运行的整个过程；具体地说明了锁相环和捕获单元的应用方法；概述了孤岛效应的产生与防治。 最后，设计了独立运行时的MATLAB仿真试验，在闭环中采用了最大误差控制法，取得了良好的仿真效果，并在此基础上，进行了30kVA三相光伏并网逆变电源样机的安装，顺利完成了独立运行的调试，并给出了实验波形。
上传时间： 2013-07-02
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随着现代科技的迅速发展，逆变电源的应用越来越广泛。同时，各行各业对逆变电源的性能也提出了更高的要求。好的逆变电源输出波形要求不但具有高的稳态性能，还应有快的动态响应。单一的控制策略很难同时满足这两方面的要求。因此，各种控制策略取长补短、相互渗透，构成复合控制器，是一种趋势所在。 本文讨论了当今各种比较流行的数字控制策略的优缺点，重点分析了无差拍控制和重复控制这两种控制策略的控制原理，并对其控制算法做了适当改进。无差拍控制动态性能极佳，但其稳态性能不理想，尤其是在带非线性负载时输出电压波形的总谐波畸变较大；而重复控制恰恰相反，它有着很好的稳态性能，但由于周期延迟环节的存在，控制指令不是立即输出，而是滞后一个参考周期才输出，使其动态性能较差。本文采用单相全桥拓扑结构为逆变器主电路，建立了它的连续状态空间模型和离散状态空间模型，分析了它的开环输出特性，并分别阐述了改进的无差拍控制器和重复控制器参数的设计方法。 文章提出将改进的无差拍控制和重复控制这两种控制策略相结合，组成复合控制策略。利用MATLAB建立了控制系统的仿真模型，仿真实验结果证明该复合控制策略能使逆变电源获得理想的稳态和动态性能。最后介绍了以高性能数字信号处理器TMS320F2812为控制核心的逆变电源控制系统的软硬件设计。
上传时间： 2013-07-31
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