一種基于dsp控制的spwm間接變頻電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源。該間接變頻電源包括整流濾波電路模塊、功率因數(shù)校正電路模塊、逆變電路模塊、濾波電路模塊及DSP控制核心電路模塊。各部分之間的連接關(guān)系為：輸入交流電，通過一個整流濾波電路模塊，將交流電源整流后轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定直流電源；由于整流濾波電路模塊對電網(wǎng)的諧波電流污染嚴(yán)重，通過功率因數(shù)校正電路模塊減少諧波污染和提高功率因數(shù)；直流電源通過逆變電路模塊，將直流電在DSP控制核心電路模塊的控制下轉(zhuǎn)換成按照SPWM波形變化的交流電；濾波電路模塊是將逆變后生成的交流電進行過濾，使負載得到高質(zhì)量的交流電從而穩(wěn)定的工作。本實用新型功率級采用智能功率模塊，作為功率轉(zhuǎn)換級，使電路設(shè)計簡單，可靠性高，效率高。
【專利說明】
一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于DSP控制的SPffM間接變頻電源。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻電源是一種將工頻電通過一種功率轉(zhuǎn)換裝置(AC-DC-AC)按照實際需要轉(zhuǎn)換成一定范圍內(nèi)頻率和電壓可調(diào)且較純凈的正弦交流電的電力電子裝置。由于各國的電網(wǎng)指標(biāo)不同，以及不同領(lǐng)域所需要的電源性能不同，在綜合自動控制、計算機和電磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交叉技術(shù)有豐富應(yīng)用。
[0003]目前變頻電源大多數(shù)采用專用的模擬集成電源芯片，芯片本身不可編程，可控和通用性差，而且難以克服模擬電路因溫度漂移以及老化引起的誤差，所以無法保證變頻電源系統(tǒng)具有的高效性和可靠性。本實用新型具有體積小、效率高、噪聲小、變頻范圍寬、精度高、可靠性強、輸出正弦信號波形品質(zhì)好的優(yōu)點，有較好的實用價值。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源，通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]主要包括整流濾波電路模塊、功率因數(shù)校正電路模塊、逆變電路模塊、濾波電路模塊及DSP控制核心電路模塊。各部分之間的連接關(guān)系為:輸入交流電，通過一個整流濾波電路模塊，將交流電源整流后轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定直流電源；由于整流濾波電路模塊對電網(wǎng)的諧波電流污染嚴(yán)重，通過功率因數(shù)校正電路模塊減少諧波污染和提高功率因數(shù);直流電源通過逆變電路模塊，將直流電在DSP控制核心電路模塊的控制下轉(zhuǎn)換成按照SPWM波形變化的交流電；濾波電路模塊是將逆變后生成的交流電進行過濾，使負載得到高質(zhì)量的交流電從而穩(wěn)定的工作。
[0006]所述整流濾波電路模塊，采用橋式不控整流電路，輸入電壓為220V，50Hz的交流電，輸出電壓為±515V。
[0007]所述功率因數(shù)校正電路模塊采用有源功率校正技術(shù)，控制電路為基于DSP的有源功率校正技術(shù)電路，電路以DSP芯片TMS320LF2407為核心，最終輸出總諧波小于2%，功率因數(shù)在0.9以上。
[0008]所述正弦脈沖寬度調(diào)制逆變電路，輸出為一寬度不同，高度相同的脈沖電壓波。通過對逆變電路的開關(guān)管進行適當(dāng)?shù)目刂?，使每個脈沖電壓值、脈沖占空比按照正弦的規(guī)律變化，由逆變電路產(chǎn)生的脈沖電壓可以等效為正弦波電壓。
[0009]所述濾波電路采用LC振蕩電路濾除高次諧波，選取輸出濾波器電感為0.5mH，電容為60f/600V。輸出電壓為220V，400Hz的交流電，電壓波形為正弦波。
【附圖說明】
[0010]圖1是基于DSP控制的SPffM間接變頻電源功能框圖。
【具體實施方式】
[0011]本實用新型提供了一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0012]圖1所示為所述變頻電源的功能框圖，主要包括整流濾波電路模塊、功率因數(shù)校正電路模塊、逆變電路模塊、濾波電路模塊及DSP控制核心電路模塊。如圖1所示，輸入電壓為220V，50Hz的交流電，通過整流濾波電路模塊，采用橋式不控整流電路，整流元件為二極管，當(dāng)承受正向電壓時導(dǎo)通，承受反向電壓時阻斷電路，輸出電壓為±515V直流電壓；因為整流濾波電路模塊的整流二極管和濾波電容存在諧波，所以將整流濾波電路的輸出電壓輸入到功率因數(shù)校正電路模塊，該電路采用有源功率因數(shù)校正技術(shù)，通過交流電流波形跟蹤電壓波形，使其同步，校正電路相當(dāng)于一個純電阻裝置，使得電路功率因數(shù)提高，最終輸出總諧波小于2%，功率因數(shù)在0.9以上;將直流電壓輸入到逆變電路模塊，輸出理想的電壓波形，采用正弦脈沖寬度調(diào)制法，輸入直流電壓，通過對全控開關(guān)適當(dāng)實時通斷，使每個脈沖電壓值，脈沖高占空比按照正弦的規(guī)律變化，產(chǎn)生的脈沖電壓就等效為正弦電壓波。將輸出的交流電壓通過輸入到濾波電路模塊，所述濾波電路采用LC振蕩電路濾除高次諧波，選取輸出濾波器電感為0.5mH，電容為60f/600V。這種方法可以將輸入電流波形進行整形和移相，消除諧波分量。
【主權(quán)項】
1.一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源，其特征在于:包括整流濾波電路模塊、功率因數(shù)校正電路模塊、逆變電路模塊、濾波電路模塊及DSP控制核心電路模塊;各部分之間的連接關(guān)系為:輸入交流電，通過一個整流濾波電路模塊，將交流電源整流后轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定直流電源；由于整流濾波電路模塊對電網(wǎng)的諧波電流污染嚴(yán)重，通過功率因數(shù)校正電路模塊減少諧波污染和提高功率因數(shù);直流電源通過逆變電路模塊，將直流電在DSP控制核心電路模塊的控制下轉(zhuǎn)換成按照SPffM波形變化的交流電；濾波電路模塊是將逆變后生成的交流電進行過濾，使負載得到高質(zhì)量的交流電從而穩(wěn)定的工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源，其特征在于:所述整流濾波電路模塊所用的整流濾波電路為橋式不控整流電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源，其特征在于:所述功率因數(shù)校正電路模塊采用有源功率校正技術(shù)，控制電路為基于DSP的有源功率校正技術(shù)電路，電路以DSP芯片TMS320LF2407為核心，最終可以穩(wěn)定電壓和提高功率因數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP控制的SP麗間接變頻電源，其特征在于:所述逆變電路模塊采用正弦脈沖寬度調(diào)制逆變電路，輸出為一寬度不同，高度相同的脈沖電壓波。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于DSP控制的SPWM間接變頻電源，其特征在于:所述濾波電路采用LC振蕩電路濾除高次諧波，選取輸出濾波器電感為0.5mH，電容為60f/600V。
【文檔編號】H02M5/44GK205490169SQ201521101996
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月28日
【發(fā)明人】李衛(wèi)國, 袁創(chuàng)業(yè), 楊亞奇, 程宇頔, 陳艷, 歐陽潔
【申請人】華北電力大學(xué), 歐陽潔