[发明专利]一种逆变器数字控制系统

说明书

一种逆变器数字控制系统，适用于电源领域。逆变器数字控制系统完成了逆变器装置的硬件选型，电路包括驱动电路、隔离电路、滤波电路，减小了输出谐波、提高了抗干扰性能。该系统采用DSP开发系统，能达到系统要求且降低了成本，减小了输出谐波、提高了抗干扰性能，保证系统实时、准确、智能化工作，系统工作稳定，具有较强的抗干扰性和可靠性，精度较高。

技术领域

本发明涉及一种逆变器数字控制系统，适用于电源领域。

背景技术

随着各行各业对控制技术的发展和对操作性能要求的提高，如通讯、医疗和交通等重要部门的重要设备的供电要求非常高。这样高质量的供电环境的要求供电设备输出的电能电压、频率、波形准确度好，动态性能良好，而且能尽量避免公用电网的干扰。因此，以通信和医疗为代表的很多行业都是利用以UPS等电力电子装置优化过的电能来作为重要设备的电能源。在这样一个得到稳定电源的优化过程中，作为电力电子装置中实现电能变换和控制的一种基本装置，逆变器就起到了不可或缺的作用。此外，经济的迅猛发展和人们生活水平的日益提高使得人类社会对能源的需求也越来越大，加上不可再生能源的不断减少，能源利用率的问题日益为人们所重视。电能是人类生产和生活中应用的主要能源，而电源则是电能使用的重要环节。因此，提高电源转换效率等电源技术的探索对人们社会在节约能源和保护环境等方面具有实际地推动作用。

我们对于高性能的逆变电源的一般要求是:比较高的稳态精度和输入功率因数、低的输出阻抗和电磁干扰以及快速地暂态响应，此外还能做到高稳定性和转换效率并具备基本网络功能。随着高性能的微控制器如DSP的出现，使得全数字逆变电源取得了迅猛的发展，使得逆变电源的性能得到了很大地提高。

数字电路的显著优势使得数字化成为逆变器发展的必然趋势。但是，作为一个复杂的电力电子装置，数字化的逆变器将是一个具备非线性、多变量、时变特点的综合电力电子系统。我们也不能忽视逆变器数字发展中存在的困难。

1)不同于常用开关电源的常值控制，逆变电源的输出要跟踪的是一个按正弦规律变化的给定信号。若反馈时间较大。会导致给定信号与反馈信号产生较大的相位差。这对数字逆变器的控制器设计提出了很高的要求。2)输入电压的波动，负载的性质、大小的不确定性以及输出滤波器对都增加了数字逆变器数学模型的复杂度。复杂程度高代表着控制对象模型的高阶性、不确定性、非线性程度高，这为控制方法设计带来了挑战。3)对由于数字式PWM控制信号的离散性，使得数字逆变器存在一个开关周期的控制死区。

发明内容

本发明提供一种逆变器数字控制系统，该系统采用DSP开发系统，能达到系统要求且降低了成本，减小了输出谐波、提高了抗干扰性能，保证系统实时、准确、智能化工作，系统工作稳定，具有较强的抗干扰性和可靠性，精度较高。

本发明所采用的技术方案是：

逆变器数字控制系统完成了逆变器装置的硬件选型，电路包括驱动电路、隔离电路、滤波电路，减小了输出谐波、提高了抗干扰性能。

所述逆变器装置是以数字信号处理芯片下MS320F2812DSP为控制的数字器逆变器装置，本设计采取的方案为将输入的80VAC～220VAC工频电压经过整流、滤波得到较平稳的直流电，经过BOOST升压以后得到350V左右高压直流电送往后级的全桥式逆变电路，逆变电路在驱动信号的作用下，通过桥臂开关管的断开将直流电整流为交流电，经过滤波电路之、后供给负载。驱动信号的控制信号来源于DSP。通过霍尔元件对逆变器输出电压、电流值进行采样，采样值送入DSP进行相应的控制算法处理，DSP再输出给驱动电路，如此形成了一个闭环控制系统。

所述本系统软件主要由主程序和中断服务子程序两部分组成。本装置的软件的绝大多数的功能模块序设计都都在终端子程序中完成的，此举可增统实时处理能力。控制器主程序是需要对程序启动启动寄存器进加系行设置，然后初始化所有变量,按着使能时的各能所中断，再就是定时器循环等待了。