基于DSP的高频链逆变电源

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本论文应用高频链技术和数字信号处理技术,研究并实现了基于DSP的高频链逆变电源。电源开关频率达到75KHz,功率达到500W,实现了零电压导通软开关,电源效率得到提高。论文首先概括介绍了高频链结构逆变电源及电源的数字化技术,通过对国内外发展现状的阐述,分析了研究并实现这种电源的必要性和意义。在拓扑结构上,论文中采用电流源交流环节高频链拓扑方案,通过定性分析、理论推导、仿真研究,说明此方案产生的SPWM波形谐波分量更低、开关应力更小、高频化更易实现、滤波电路更易设计。针对全桥高频逆变部分,论文详细介绍了移相控制方法,此方法结合功率MOSFET管输出电容和谐振电感实现了开关管的零电压导通,使得电源的效率得到提高,高频噪声得到有效抑制。针对逆变电源的控制系统,采用双闭环PID反馈控制算法,其动态响应速度更快,更有利于系统静态误差的消除。论文中对算法进行了理论分析,并详细介绍了应用DSP的数字化实现方法,并给出了程序设计流程。论文应用Matlab/Simulink对逆变电源系统进行建模仿真研究,包括对移相产生SPWM波、电源的功率电路系统、控制反馈系统进行建模与仿真,在仿真层面上验证理论、方法的正确性,指导了电源的软硬件设计。针对电源的控制,应用DSP(TMS320F2812)芯片,论文研究设计了以DSP为核心的逆变器控制电路,详细地阐述了控制电路系统的软硬件设计过程及流程。论文最后硬件实现了逆变电源样机,并给出了实验结果。
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