[实用新型]基于DSP的逆变电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于DSP的逆变电源系统，属于电源领域。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展和逆变技术在许多领域的广泛应用，人们对逆变电源性能的要求越来越高，不仅要有很好的输出波形质量，对其稳态、动态性能的要求也在逐渐地提高。而逆变器输出波形质量主要包括三个方面：一是稳态精度要高；二是动态性能要好；三是电路结构和控制方法要简单优良。

针对电力专用的UPS涉及的逆变电源系统，需要将190V～286V的直流电转换成50HZ的220V的稳定交流电，而现有技术输出的波形质量不高，且开发成本高，开发周期长。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有的用于电力UPS系统的逆变电源输出的波形质量不高，且开发成本高，开发周期长的问题，提供了一种基于DSP的逆变电源系统。

本实用新型所述基于DSP的逆变电源系统，它包括单相全桥逆变电路、驱动电路、DSP、滤波电路和采样电路，单相全桥逆变电路接收直流输入，单相全桥逆变电路的交流电输出端与滤波电路的输入端相连，滤波电路输出220V交流电，采样电路采集滤波电路输出的交流电，采样电路的输出端与驱动电路的采样数据输入端相连，DSP的控制输出端与驱动电路的控制输入端相连，驱动电路2的驱动输出端与单相全桥逆变电路的控制输入端相连。

本实用新型的优点：

本文提出了一种适用于5KVA电力专用UPS中的基于DSP控制的逆变电源系统，该系统可将190V～286V的直流电转换成50HZ的220V的稳定交流电，并有较好的稳、动态性能。在控制方案上采用重复控制与PI双闭环控制相结合的方法。其中重复控制能够很好地解决逆变输出的稳态性能；而PI控制有很好的动态调节能力，同时DSP控制芯片又有很高的数据处理能力以及丰富的接口电路，方便了系统的设计，同时也降低了开发成本和周期。各电路设计结构简单、可靠性高、成本低，达到了5KVA电力专用UPS中逆变电源系统的使用要求。

附图说明

图1是本实用新型所述基于DSP的逆变电源系统的流程图

图2是单相全桥逆变电路的具体电路图；

图3是采样电路的结构框图；

图4是采样电路采样交流传感器信号时的电路图；

图5是频率及相位检测调理电路的具体电路图；

图6是输出电压检测电路图；

图7是驱动电路的具体电路图；

图8是系统的主流程框图；

图9是采用本实用新型系统的仿真波形。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1、图8和图9说明本实施方式，本实施方式所述基于DSP的逆变电源系统，它包括单相全桥逆变电路1、驱动电路2、DSP3、滤波电路4和采样电路5，单相全桥逆变电路1接收直流输入，单相全桥逆变电路1的交流电输出端与滤波电路4的输入端相连，滤波电路4输出220V交流电，采样电路5采集滤波电路4输出的交流电，采样电路5的输出端与驱动电路2的采样数据输入端相连，DSP3的控制输出端与驱动电路2的控制输入端相连，驱动电路2的驱动输出端与单相全桥逆变电路1的控制输入端相连。

该系统采用单相全桥逆变电路1。控制回路由DSP3、采样电路5、驱动电路2构成。其中DSP3是系统的核心，可产生SPWM波形控制信号，从而控制驱动电路2完成单相全桥逆变电路1中IGBT主控器件的驱动，同时监测逆变电源输出电压，并通过采样电路实现电源的闭环控制。

软件设计采用C语言和汇编语言相结合的方式，主要完成PI双闭环控制、重复控制、A/D转换、SPWM脉冲的生成等。软件组成如图8所示。

主程序主要完成系统的初始化、协调和控制其它子程序模块的任务。PI控制模块完成电压、电流的双闭环控制功能，使输出电压、电流稳定在设定值上，重复控制模块可将反馈回来的电压或电流信号与给定值求差，得到当前误差量，此误差量和上周期输出量的和做为本周期的输出，即每隔一个周期，输出量获得一次累加，当累加到一定的值时，重复控制器开始作用，直到输出的波形得到改善，达到设计的要求，重复控制器停止调节。SPWM脉冲生成模块可产生规定的正弦波。A/D转换模块将采样的模拟信号转换为数字信号。