三相UPS电源锁相与换相技术的研究

为保证UPS(Uninterruptible Power Supply)逆变电源输出电压与市电电压在切换时的同步,逆变器在热备份状态必须完成市电相位与相序的检测,来实现UPS输出相序的调整和相位的锁定。采用TMS320LF2407的DSP为控制芯片,应用一种新的控制方法成功实现了UPS逆变输出相序的转换和锁相同步。实验验证了该方法的可靠性和实用性,有效地减少了切换时的电流冲击。     

SPWM高频数字控制型双Buck全桥逆变器

针对低频数字控制的双Buck逆变器开关频率低、控制周期长、系统功率密度低、输出波形质量不高的特点.基于高性能DSP设计双闭环SPWM高频数字控制算法,搭建双Buck全桥逆变器样机平台,展开逆变器高频恒频数字控制的研究.仿真与实验表明,所设计的高频控制方案合理有效,其得益于DSP内部高效的浮点数学计算单元对复杂算法的快速运算,实现系统100 kHz开关频率的控制.高性能DSP高频开关控制逆变器不仅可缩短控制周期,保证系统高效率高质量波形输出,还可有效降低滤波器件的体积,提高系统整机功率密度.     

一种新型的电压源换流器

为了改善轻型直流输电网络的波形质量,目前电压源换流器使用较多的高频开关器件,导致成本增高,损耗加大,限制了其实际应用.提出了一种Buck型电压源换流器(BVSC),该BVSC由一组双Buck变换器和一个工频逆变桥组成,仅用2个高频开关,即可取得较好的输出波形.为了进一步解决大功率应用时的高频开关的局限性,还提出了一种新型的双频控制Buck型电压源换流器(DBVSC),DBVSC在BVSC的基础上附加了一个双Buck变换器,使原BVSC工作在高频,仅处理谐波功率,而附加的BVSC工作在低频,处理基波功率.DBVSC既可以改善换流器输出电流波形质量,又可以减小系统损耗,提高功率等级,特别适合于大功率应用.推导了基于单周控制思想的控制方程,运用简单的控制电路实现要求,通过仿真研究,证实了理论分析的正确性.     

一种基于DSP的(可变频)异步调制算法

为了减化逆变电源的各种逆变控制算法、提高逆变效率,提出了一种基于DSP的实现的、可变频的异步调制算法首先对算法进行了理论推导,进而提出了该算法的程序实现方法.实验证明,该算法不仅具有程序实现简单、逆变输出稳定、控制精度高等众多优点,同时还具备优良的变频调制特性.通过加入其它控制算法,该算法就可以很方便地应用于诸如变频调速控制、UPS逆变控制、逆变锁相控制等各种实际应用中.图5,表2,参10.     

基于Fuzzy-PID控制的UPS电源仿真

本文引入Fuzzy-PID控制,将其应用在UPS逆变系统中。Fuzzy-PID控制结合了模糊控制优良的动态性能、灵活的控制特性和PID稳态控制性能的优点,提高了系统的性能。运用Matlab对系统进行建模仿真,仿真结果表明,将Fuzzy-PID控制应用到UPS逆变系统中,系统的动态和稳态性能得到了很大程度的提高。     

三相正弦波逆变器容错控制

针对变频器逆变模块故障率高的问题,建立三相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变模块中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)发生短路故障后逆变模块的数学模型.根据这个故障模型,实现对系统故障的有效诊断,同时结合硬件冗余的容错控制策略对电路拓扑进行重构,使得三相逆变器在短路故障情况下仍能正常工作,从而提高系统硬件层的容错能力和可靠性.在MATLAB/Simulink环境下实施系统仿真,验证了三相正弦波逆变器容错控制的有效性和可行性.     

基于H∞优化的迭代学习控制器在UPS中的应用

本文提出一种新的UPS波形控制方法,以不间断电源(UPS)作为受控对象,设计了收敛率H∞最优的开环迭代学习控制器,应用于UPS系统的逆变稳压控制中,仿真结果表明迭代学习控制器可以有效的提高收敛速度,减小输出的稳态误差,提高输出波形质量.     

UPS的并联均流技术与设计应用

不间断电源(UPS)越来越广泛地应用于一些重要的设备上,用它为这些设备提供恒定的电压和频率。如果要扩展系统容量,可以使用大容量UPS或用小容量UPS并联这两种方法实现。多模块UPS能较灵活地实现对电源系统容量的扩展,为了增加整个电源系统的可靠性,可以组成冗余并联系统。本文通过对PSD系统电源技术方案的介绍,首先是对UPS逆变模块的N m冗余并联结构和均流进行介绍;其次对UPS的并联控制方式进行说明;再次对PSD系统电源技术方案的要求作介绍;然后对PSD系统电源技术方案两种设计方案的比较说明,主要是对电源模块设计方法对系统成本的影响。     

基于滑模控制技术的DC-DC Buck变换器研究

DC-DC Buck变换器运用滑模控制技术可加快控制系统瞬时动态响应速度,具有稳定性和收敛性.为实现滑模控制技术,通过对电感电流、滤波电容电压的信号进行估算,搭建一种新电路拓扑结构的状态观测器,解决传统观测器容错性和可靠性差的问题,并具有抗干扰能力强的特点,适用性广.经仿真与实验验证,当负载电阻出现干扰波动时,运用滑模控制技术的DC-DC Buck转换器具有快速收敛性.     

TMS320系列DSP在逆变焊机中的应用研究

研究设计了以TMS320F240为核心的IGBT逆变焊机控制系统.介绍了DSP最小系统、SCI、SPI电路,并且结合DSP输出的PWM波形,设计了专门的分频电路.说明了DSP开发环境和CCS的使用及DSP软件的开发.分析了COFF文件、命令文件、头文件的特点和系统软件的功能,采用模块化软件设计方法,实现了逆变焊机的数字化控制程序.试验结果显示系统电路工作可靠、控制容易,体现了数字化焊机的优越性.     

基于DSP的SPWM数字移相技术

在逆变电源及UPS等电源系统中，为了降低开关损耗而广泛的应用了移相SPWM技术．在此介绍了一种基于TMS320F2812DSP芯片的SPWM数字移相方法．它更加灵活，更适用于带反馈控制的逆变系统；它拥有倍频的效果，更适合应用于高频链结构的逆变系统．     

基于DSP的逆变电源系统

针对5 kVA电力专用UPS中逆变电源的使用情况,设计了基于DSP的逆变电源系统。该系统直接利用SPWM变频控制技术,由DSP控制芯片生成SPWM波,并采用重复控制与PI双闭环控制相结合的方法,将190-286 V的直流电转换成50 Hz的220 V的稳定交流电。结果表明,该设计能够达到系统稳、动态性能良好,且控制电路简化,结构紧凑,成本降低的目的。     

新型在线式UPS拓扑

基于Z源逆变器,提出了一种新型在线式UPS拓扑.该拓扑无需使用工频变压器,即可实现理想市电的输出,从而减小了电源体积,降低了成本,且还可带感性负载;增加了一个Buck/Boost充放电电路,采用额定电压较低的蓄电池,进一步减小了电源体积,同时降低了充放电电路中开关管的电压应力;在输入端增加Boost型APFC电路,提高了输入功率因数,减小了对电网的谐波污染.仿真实验和结果验证了该拓扑的正确性和有效性.     

基于DSP的光伏逆变器控制平台的设计

光伏并网发电是太阳能发电发展的必然趋势.为了实现对光伏逆流器的控制,提出了一种基于DSP的光伏逆变器控制平台的设计方案,并基于该设计方案加以实现.该控制平台主要用在kw级小功率光伏发电系统.实验运行结果表明,网侧电流的波形接近正弦,同时表明此控制平台性能稳定、抗干扰能力强、可靠性高.     

二极管钳位三电平逆变器电源设计

介绍了一种基于DSP的二极管钳位三电平逆变电源设计．主电路前级采用推挽电路升压整流,为后级提供稳定的直流母线电压．后级采用二极管钳位三电平逆变电路,产生稳定的220V／50Hz交流电压输出．电源采用数字化控制,驱动信号由DSP计算产生．逆变器工作于恒压模式,采用电压电流双闭环PI控制策略,通过PI算法调节三电平逆变电路的驱动占空比来实现闭环控制．最后制作了1kW的样机进行验证,实验证明,方法可行,具有好的应用前景．     

基于模糊PID控制的逆变器仿真

运用MATLAB对所涉及到的算法进行分析,并通过Matlab/Simulink工具箱对UPS逆变器系统进行设计仿真。采用DSP Builder工具对标准正弦波发生器、三角波发生器、SPWM波发生器、PID控制算法单元及Fuzzy-PID控制算法单元等进行设计,通过具体的仿真分析及实验验证,证实了Fuzzy-PID控制应用的可行性以及优越性。     

基于DSP控制的电力系统有源滤波器硬件设计研究

探讨了DSP控制的有源电力滤波器硬件设计,以DSP芯片TMS320LF2407为主要核心控制芯片,配合采样周期信号发生电路以及A/D、D/A等辅助外围电路设计了有源电力滤波器的控制系统;给出了主逆变电路的实现方案;对设计出的样机进行了实验,实验结果表明:补偿电流几乎实时跟踪谐波电流,系统的补偿速度和精度大大提高,体现了数字控制系统的优势,同时,随着采样周期的减小,补偿效果会更加明显.本文提出的以TMS320LF2407为核心的有源电力滤波器在技术上是可行的.     

一种基于SVPWM控制的永磁电机变频调速系统设计与实现

通过分析永磁电机变频调速系统的构成和运行原理,采用DSP作为主控单元实现数字处理和SVPWM的控制算法,用智能功率模块及其外围电路完成变频主电路的变频调速系统的设计,实现了系统的硬件电路和软件算法详细设计.实验结果表明该系统具有良好的动态和静态工作性能.     

基于巨磁阻传感器的电源逆变器过流保护电路设计

针对电源逆变器中的过流保护问题,设计了由巨磁阻传感器组成的电源逆变器过流保护电路系统,该系统采用巨磁阻传感器实时采集电源电流,巨磁阻传感器根据电磁感应原理,将交变电流转换为相应的电压信号。通过监控电路实现电压信号的放大和处理,DSP和开关控制电路用来实现电路的开通与关断。实验结果表明该电路可以实现过流保护功能,并且可靠性好、灵敏度高。     

数字式不间断电源的研究

介绍了一种重复控制与比例调节相结合的算法,提出了将该算法应用于不间断电源(UPS)的逆变器以实现数字化控制的解决方案,给出了基于DSP芯片的系统硬件电路和软件流程。