国家经济的迅速发展,使得能源问题在当今社会中受到越来越多的关注。无论是在节能方面还是在新能源的利用开发上,能量回馈系统都可以在减缓矛盾方面发挥重要作用。 电力电子和变频调速技术迅速发展,为能量回馈系统的研究提供了前提条件。因此在对能量回馈系统的研究过程中,也必然要用到这些方面的理论。文中首先对变频电源能量回馈控制原理进行了分析,着重分析了SPWM波形的几种生成方法,还对这些方法生成的波形作了简单的谐波分析和仿真,并对分析结果进行了比较。另外,还分析了能量回馈的死区时间控制。能量回馈逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为:电压型逆变电路和电流型逆变电路,本文对这两种逆变电路进行了比较分析,分别列出了其特点。通过上述比较,本文选用了面积等效法生成SPWM波形的电压型逆变电路。 接着,本文给出能量回馈系统的硬件设计。目前,数字化控制是控制领域发展的趋势,所以在具体实现能量回馈系统的过程中,本文也充分运用了数字式控制方式。硬件分为三大部分,逆变器、检测电路和主控单元。逆变器部分包括功率器件的选择、驱动保护及电感、电容的选择;检测电路则由电压、电流和温度检测电路以及同步电压检测电路组成;主控单元的主控芯片选用了ARM芯片,并配以数据存储电路、按键和液晶显示接口电路。 最后,给出了软件设计。为了配合ARM芯片的应用,特植入了μC/OS操作系统,并将检测保护、脉冲宽度、死区时间、设置工作参数、液晶显示和参数存储作为操作系统的任务运行。