基于DSP带同步锁相的逆变器控制

24《电力电子技术》2001年第2期　2001.4

文章编号:1000-100X(2001)-02-0024-02

基于DSP带同步锁相的逆变器控制

DSP2BasedControlStrategyforSingle2phaseInverterswithsynohroousPhaseLockedLoop

浙江大学　林征宇　吴建德　何湘宁　(杭州　310027)

摘要:

针对电源冗余设计,采用数字控制的方法,用数字信号处理器(DSP)TMS320F24X锁相的单相电压型逆变器控制方案。

Abstract:Thispaperpresentsafullydigitalcontrolschemefortheinverterwithphaselockedloop(PLL)usedinpar2allelpowersupplysystem.Thecontrol

systembasedonDSPTMS320F240isconstructedtorealizethecontrol.

叙词:电源　逆变器　数字控制/同步锁相

Keywords:supply;inverter;digitalcontrol;synchronousPLL

中图分类号:TM464　　　文献标识码:A

1　引　言

源系统发展趋势。与传统的模拟控制相比,数字控制不仅能简化控制电路设计,还解决了模拟电路中电路参数需要调整,温度漂移以及调试困难等问题新一代数字信号处理器速的运算能力,,,脉冲,机控制,还可应用于高频开关电源的控制。目前,数字控制已经在功率变换电路中得到了广泛的应用。冗余设计能保证电源系统更加可靠的工作。电源的并联是冗余电源系统的基本形式,当主电源有故障不能工作时,电源系统可切换到副电源,以保证负载

的供电。在线式不间断电源()就采用了这种冗余设计,在负载过重或者主电路故障时,切换到市电给负载供电。本文针对一般性的电源冗余设计,提出了TMS320F24X芯片的同步锁相与单相电压型逆变器的数字控制算法,给出了实验结果。

并联运行,或者是多电源系统并联运行,其工作过程是相似的。,本文采用的控制,,确定电,DSP内部由定时50Hz基准信号源,,反之,选择内部基准信号源。同时,逆变器输出通过过零检测电路,与同步信号进行锁相控制。,产生正弦波信号,送至随后的逆变器控制作为电压环控制的参考正弦电压Vref外,都可在TMS320F24X芯片内部完成。

图1　同步锁相控制框图

图2为设计的锁相环控制框图。与典型的锁相环系统相比,器两个基本环节。因为低通滤波器部分只需要简单的比例计算就可得到与相位差成正比的电压信号。此外,考虑到负载对电源输出频率有一定要求,在调节过程中频率不能变化太大,在压控振荡器前端增加一限幅环节,使逆变器输出电压的周期在

Tmax～Tmin范围内。同时,由于限幅环节使输出电

2　同步锁相控制

由于各并联电源之间切换的需要,冗余电源系统逆变器设计有其特殊性。在各电源之间相互切换时,,出电压的相位、频率保持一致。这就要求冗余电源系统逆变器具有同步锁相的功能。以应用于UPS系统中的逆变器为例,其同步锁相控制应完成以下:,使逆变器与电网;障时,;,以免造成转换过。如果是多逆变器

压频率在50Hz左右,还起到了防止锁相环失锁的功能。当相位比较器检测到电网与逆变器输出之间的相位差小于某个数值且频率相等时,就认为逆变器与电网已经锁相,同步状态输出为1,允许电源间的并联或切换。反之,0,