随着新型电力电子器件和数字信号处理器的飞速发展,数字控制的逆变电源应用日益广泛。因为数字控制相对于模拟控制有着显著的优点:简化了硬件电路设计,克服了模拟电路中参数温度漂移的问题,控制灵活且易实现先进控制等,使得所设计的电源产品不仅性能可靠,且易于大批量生产,从而降低了开发周期。因此,数字化控制电源已成为当今开关电源产品设计的潮流。本文采用Ti公司的TMS320LF2407A的控制芯片和由IGBT开关管组成的功率模块(PM),设计一种基于正弦脉宽调制的单相逆变电源数字控制系统。 本文首先介绍了逆变电源的发展现状及趋势。提出了适合数字控制的软开关电路拓扑结构和系统的总体设计框架;分析了正弦脉宽调制的原理及其几种主要的调制方式,并通过比较说明了不同调制方式的优缺点。文中分析了逆变器的数学模型及PID数字控制技术的原理,结合单相逆变电源的特点提出了电压电流双环PI控制方法。 在本文的第四章,主要介绍系统的硬件设计,其中包括主要的三个模块的设计:供电电源模块、功率驱动模块、DSP控制模块。说明了系统中主要的器件参数确定和检测保护电路的工作原理以及电路电磁兼容性的设计原则;在最后一章,介绍了系统的软件设计实现的具体过程;并给出了系统的主程序流程图及中断流程图,同时对软件抗干扰也进行一定的说明。 此文中,利用了MATLAB/SIMUINK仿真环境建立了逆变电源系统的仿真模型,用以验证控制方案的可行性和有效性。除此之外,还在实验平台进行了系统试验研究,给出了系统的试验波形。试验结果表明:采用了本文设计的数字化控制技术的逆变电源可以获得稳定的电压输出,符合设计的目的。