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本文提出了一种110V/1KHz三相逆变电源的设计方案。方案以MCS-51作为控制单
元的CPU,配以三相正弦波发生器SA8282以实现电源三相正弦波的输出要求。采用数
字控制技术,使控制电源的输出电压、频率稳定可靠。智能功率模块IPM的使用不仅
减少了系统重量而且进一步提高了逆变器的可靠性。最后对逆变器的电压闭环特性进行
了仿真,取得了较好的效果。
SPWM技术的理论、逆变电源的输出特性是进行系统分析及理解控制策略的基础。
逆变电源的数学模型、MATLAB仿真模型的建立,为逆变电源的整个控制系统的理论
分析和仿真奠定了基础。
采用成熟的PID控制理论,提出电压瞬时值外环控制和电容电流内环控制相结合的
双闭环控制方案。其中PID控制器采用微分改进型PID,与传统PID控制器性能有所不
同。兼顾了控制系统的动态性能和稳态性能。系统的稳定性得到较大的改善,抗干扰能
力增强,系统的输出性能得到很大提高。
本系统的特点是:(1)采用功率模块IPM和PWM波形生成器SA8282,使外围电路
简单化,同时提高开关元件的可靠性。(2)采用双CPU控制方案,一片CPU与SA8282
结合控制触发脉冲及软启动;一片CPU存储及处理故障数据。(3)闭环控制系统采用双
闭环控制方案,系统的静态和动态特性都得到了提高。(4)对磁滞电机进行三相不平衡保
护。
论文还简单分析了整体系统的控制方案,详细地描述了硬件电路和软件电路的功
能、结构及部分元器件的特性。
关键词:IPM智能功率模块,SA8282,SPWM,MATLAB仿真,数字控制技术,谐波含量。