基于DPS的UPS逆變器原理和電路圖作者：微葉科技 時(shí)間：2015-05-19 17:17
本文給出的是基于DSP TMS320LF2407的在線式UPS。兩種型號(hào)的DSP 均為Tl 公司的產(chǎn)品，除了在指令執(zhí)行速度上，TMS320LF2407A要快于TMS320LF2407以外，其他性能基本相同。而TMS320LF2407A和TMS320LF2407的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)已在前面有關(guān)章節(jié)做過介紹。本節(jié)僅對(duì)逆變主電路和控制方法加以介紹?；贒SP的UPS逆變器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。由圖中可見，UPS逆變器系統(tǒng)硬件主要由逆變主電路、DSP TMS320LF2407、驅(qū)動(dòng)電路、電壓/電流檢測(cè)電路、參考電路和保護(hù)電路等組成。 
圖1UPS逆變器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖
圖2 單相逆變器主電路
逆變器主電路中的功率開關(guān)管Vl ~V4選用SENSITRON公司生產(chǎn)的四單元 IGBT模塊MOD1009，IGBT的吸收電路可采用RCD 吸收電路（圖中未畫出）。逆變器的輸出端采用LC濾波電路，以獲得50Hz的正弦波輸出。功率開關(guān)管Vl ~V4的驅(qū)動(dòng)電路可以采用直接驅(qū)動(dòng)IGBT的集成驅(qū)動(dòng)器 EXB840/EXB841。2．?dāng)?shù)字控制系統(tǒng) 數(shù)字控制系統(tǒng)方框圖3所示。從圖中可見，該數(shù)字控制系統(tǒng)為電壓雙閉環(huán)控制。外環(huán)為電壓有效值控制環(huán)，內(nèi)環(huán)為電壓瞬時(shí)值控制環(huán)。輸出電壓經(jīng)采樣電路K1和數(shù)字濾波器后，得到輸出電壓的有效值UAV，再與給定的參考電壓有效值Uref.AV進(jìn)行比較，其誤差信號(hào)△UAV，通過PI調(diào)節(jié)器得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波指令電壓U*~。為了補(bǔ)償電網(wǎng)電壓的瞬時(shí)突變、上升和跌落，將電網(wǎng)電壓U~與U*~比較，其誤差電壓△u~反映了電網(wǎng)電壓的變化瞬態(tài)值。輸出電壓經(jīng)瞬態(tài)電壓檢測(cè)電路K2獲取了因負(fù)載等變化引起的輸出電壓瞬態(tài)變化值△u。，△u*~反映了電網(wǎng)電壓瞬態(tài)變化和輸出電壓瞬態(tài)變化的綜合效果。△u*~通過PID調(diào)節(jié)器得到交流輸入電壓的指令值U*~，U*~與調(diào)制波Uc比較得到 SPWM波，觸發(fā)逆變器主電路的功率開關(guān)管Vl~ V4。 數(shù)字控制系統(tǒng)的運(yùn)行由DSP 來完成。DSP完成A/D 轉(zhuǎn)換、雙電壓閉環(huán)控制算法以及SPWM波的生成。DSP控制系統(tǒng)的主程序流程圖如圖4所示。中斷程序流程圖如圖5所示。 
圖3 數(shù)字控制系統(tǒng)方框圖
圖4 主程序流程圖
圖5 中斷程序流程圖
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