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1、第34卷第2期应用科技Vol.34,№.22007年2月AppliedScienceandTechnologyFeb.2007文章编号:1009-671X(2007)02-0009-04基于DSP的SPWM数字移相技术王姜铂,席志红(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要: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.关键词:数字信号处理器;数字移相
2、技术;正弦脉宽调制中图分类:TP273文献标识码:ADigitalSPWMphase2shiftingtechnologybasedonDSPWANGJiang2bo,XIZhi2hong(CollegeofInformationandCommunicationEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)Abstract:Phase2shiftingSPWMtechnologyiswidelyusedinthefieldofinverterpowerandUPSsystem.Inthispa2per,
3、adigitalphase2shiftingcontrolmethodbasedonDSPisproposed,whichismoresuitableforinvertersystemwithfeedbackcontrolandHF2linkedinvertersystembecauseofitsfrequencydoublingeffect.Keywords:DSP;digitalphase2shifttechnology;SPWM在当今小型化、模块化的电源发展趋势下,逆变得数字处理器越来越受到电力电子业人士的重视.电源和UPS电源系统的调制开关频率越来越高,对应用数字信
4、号处理的数字移相控制器成为了目前移开关损耗的要求也越来越高.应用移相技术在控制相技术的新潮流.手段上能实现全桥功率开关管的零电压导通文中应用的TMS320F2812DSP芯片具有高速(ZVS),有效地降低了开关损耗,因此得到了广泛应信号处理和数字化控制功能所必需的结构特点.将用.传统的模拟移相方法,如RC移相、LC移相等,其先进的外设单元和高性能的DSP内核相结合,可有许多不足之处,如:输出波形受输入波形影响,移以快速、准确、方便地实现先进的控制方法,在逆变[2]相操作不方便,移相角度受随环境因素而产生漂移器和UPS系统中有广泛的应用.等.随着电子技术的发展,国外已开发出如
5、:1应用DSP产生SPWM波UC3875、ISL6551等全桥移相控制器,工作频率越来越高,片内损耗越来越低,控制效果越来越好,在电1.1采样SPWM波[1]力电子领域已经广泛的被使用.在国内,因为制常用的SPWM采样有2种方法,即自然采样法[3]造工艺水平的限制,自主研发的移相控制芯片目前和规则采样法.自然采样法其特点是,由高频载还处于摸索阶段.而近年来,随着微处理器、数字信波三角波与正弦波交点来自然地确定脉冲的采样点号处理器(DSP)的发展,数字信号处理技术及其设和关断点,采样点不能预先选定.虽然对改善输出波备具有更加灵活、精确、抗干扰能力更强、设备尺寸形有利,但给实时
6、控制带来不便.不符合微机全数控更小、速度更快、性能稳定和易于升级等特点,这使等周期规则采样的规律,从而限制了数字化的直接收稿日期:2006-03-22.作者简介:王姜铂(1981-),男,硕士研究生,主要研究方向:电力电子技术,E2mail:wangjiangbo@126.com.·10·应用科技第34卷应用.它只适合于模拟积分器和比较器的模拟控制非对称PWM波形,正是由匹配中断重新配置比较方式.器完成的.为了满足数字化的需要文中采用规则采样法.而如图2的双极性SPWM波形的实现,则是由所谓规则采样法就是载波的固定点对正弦波进行采完全比较单元(CMPRx)及死区控制器完成的
7、.其中样,而并不管此时是否发生正弦调制波与载波相交.比较单元的PWM输出是带死区并且互补的PWM由于规则采样法的正弦调制波上的采样点是预先选波形,它们经驱动电路可以分别控制功率开关管.定的,当载波达到这些采样点的值时开关转换,也就是说采样点固定,开关点是变化的,这样就满足了数字化的需要.由图1所示,单极性SPWM的采样在三角波的正峰值时刻,采样周期就是载波三角波的周期.图2双极性SPWM波形2应用产生移相SPWM波形同样是由于DSP控制上的高度灵活性,使得图1单极性SPWM规则采样SPWM的移相控制成为可能.文中介
