基于DSP实现可并机的逆变电源

入极性反接保护，直流输入电压过高、过低保护，输出电压过高保护，过载保护，短路保护，过热保护等。

2.2 系统概述

2.2.1 逆变电源并联系统

本逆变电源以DA2000HP（2000VA）逆变单元为核心，配以监控器、静态开关等，组成一个完整的逆变电源并联系统。DA-HP逆变电源并联系统工作原理框图见图2。

图2 DA-HP逆变电源并联系统工作原理框图

本系统工作时，首先每台逆变单元DA2000HP进行自检，当检测到输入电压、温度和硬件都正常后进行同步和锁相，最后逆变单元送出交流电压。当检测到输入电压超低或超高、温度超高或硬件故障，逆变单元停止输出。逆变单元正常工作时，实时通过CAN总线检测系统的电压、电流、相位等参数，及时进行控制，实现逆变单元之间同相及均流，同时并联CAN总线与同步总线实时地把系统的参数、状态送给监控器，监控器通过RS232接口把系统的参数、状态送给微机。在工作过程中，若逆变单元检测到故障，则快速进行“脱机”处理，即把出故障的逆变单元从系统中脱离，确保系统的稳定，同时发出告警信号及信息，提醒用户及时处理。

系统中的静态开关的作用是保证用户负载供电的不间断，当逆变系统出现故障时，静态开关及时接通市电，断开逆变系统，负载由市电供电。

2.2.2 逆变单元

DA2000HP逆变单元采用DSP芯片DSP56F805及先进的数字信号处理（DSP）技术，使得逆变单元的变换、控制、反馈、测量、显示、通信等实现数字化控制和管理。同时运用先进的软件技术，控制和保护关键电路，尽可能减少整机元器件的数量，降低由于温度、老化等问题引起的不稳定因素，提高逆变单元的稳定性和可靠性。

DA2000HP逆变单元工作原理框图见图3。

图3 DA2000HP逆变电源工作原理框图

DA2000HP逆变单元主变换电路采用高可靠性的单端高频功率变换电路，变换频率为64kHz。直流输入通过输入滤波器、输入断路器、输入接触器送入单端高频功率变换电路，经过变换，变压器次级输出高压正弦调制波形。高压正弦调制波形经过高频滤波器滤去高频成分，得到100Hz半桥正弦波。100Hz半桥正弦波经过50HzIGBT逆变桥变换得到50Hz220V纯净的正弦波。最后，50Hz220V纯净的正弦波通过输出接触器、输出断路器、输出滤波器送给负载。

为了提高逆变单元的可靠性和负载适用性，在50HzIGBT逆变桥前增加补偿器及损耗器。

DA2000HP逆变单元采用的算法是模糊控制算法，把电压误差和电流作为输入模糊变量，实现逆变单元模糊控制。

2.3 DSP56F805简介

Motorola公司开发的数字信号处理器DSP56F805具有16位高速定点运算能力，既有单片机（MCU）灵活控制功能和丰富的外设，又有DSP高速运算能力，非常适合电源控制、电机控制、工业控制、仪表制造等领域。这种型号的数字信号处理芯片具有如下优点：

1）很高的处理速度

——单指令执行周期为25ns（工作频率为80MHz时），即每s可执行40M条指令；

——单周期16×16并行乘-累加器；

2）特有的并行结构

——采用Harvard结构，程序区与数据区的存储单元是分开的，高效16位DSP56800DSP内核；

——3条内部地址总线和1条外部地址总线；

——4条内部数据总线和1条外部数据总线；

3）编程灵活

——具有类似单片机的编程方式；

——支持高级C语言编程；

——开发方便，灵活的EVM板及丰富的SDK软件包；

4）高度集成的内部资源

——片上集成闪存（Flash）及RAM，计有31.5K×16位的程序Flash，512×16位程序RAM，4K×16位的数据Flash，2K×16位数据RAM，2K×16位的启动Flash；

——2个独立的PWM模块，每个PWM模块带有6个可独立编程PWM输出脚，3个电流传感取样脚和4个故障检测输入脚，支持中心对准PWM和边沿对准PWM工作方式；

——可同时工作的2个12位ADC模块，每个ADC模块包含4路输入脚，ADC模块可与PWM模块同步工作；

——14路独立的输入输出口，18路复用的输入输出口；

——1个CAN2.0模块；

——2个异步串行口（SCI）和1个同步串行口（SPI）；

——2个微分解码器；

——4组计数定时器；

——内置COP模块，方便完成看门狗（Watchdog）功能；

——2个外部中断源；

——可编程的PLL时钟；

——JTAG/OnCE接口，方便调试及生产。

3 系统硬件

系统硬件电路包括主控单元，A/D电路，PWM电路，并机