基于TMS320F2812的逆变电源控制器设计
1 700 V,额定电流1 200 A)。
3 控制系统软件设计
3.1 软件的总体结构
软件部分主要包括SPWM的产生、A/D转换、PID调节、软启动和保护。基于TMS320F2812的控制电路是电源系统的核心,电源输出的正负脉冲个数、占空比、频率、加工时间、工作方式、加工时间段等参数都是由该控制电路的软件实现。通过正弦脉宽调制技术控制三相桥式逆变器,使其输出频率可调、幅值稳定的三相正弦电压。下面主要介绍主程序模块和SPW产生模块。
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在主程序中,需检测系统是否出现过压、欠压、过流故障,如果出现则把相应的标志寄存器置位,当查询到故障标志置位后,切除故障源。主程序流程图如图4所示。
3.2 PWM生成原理
为了产生PWM信号,使用一个定时器来重复PWM的周期,用一个比较寄存器来存放调制值。定时器计数器的值不断地与比较寄存器进行比较,当两值匹配时,相关输出产生从低到高(或从高到低)的变化。当第二次匹配产生或周期结束时,相关引脚会产生另一个变化(从高到低或从低到高)。输出信号的变化时间由比较寄存器的值决定。这个过程在每个定时器周期按照比较寄存器不同的值重复,这样便产生了PWM信号。
3.3 仿真设计
在DSP开发环境中测试三相全控整流电路输出电压波形,负载两端电压波形。输出5个正脉冲、占空比50%,5个负脉冲、占空比90%时的DSP输出的波形和逆变器带负载时的波形如图5、6所示。
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从图中可以看出电源利用TMS320F2812中的事件管理器,采用SPWM调制的方式,逆变器输出信号接近于标准的正弦波。加上负载后电压波形出现了畸变,这是由于整流后滤波电容充放电的结果。
4 结束语
本文概述了逆变电源的数字控制策略,分析了各自的优缺点,并详细介绍了基于TMS320F2812的主回路和控制回路的硬件和软件设计。结合TMS320F2812事件管理器EV单元,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术,通过对SPWM程序进行设计和改进算法,可以有效的调节逆变电源输出的频率和有效值。通过对系统的逐渐完善,可进一步提高电源的可靠性和稳定性。
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