[发明专利]一种瞬时谐波估算及补偿型单相逆变电源及其控制方法

摘要

一种瞬时谐波估算及补偿型单相逆变电源及其控制方法，该单相逆变电源，包括：全桥逆变电路、滤波电路、输出电压采样电路、输出电流采样电路、SPWM驱动信号电平转换电路、IGBT驱动电路、显示电路、按键电路、DSP、FPGA和电源电路。能够稳定、准确地实现直流电的逆变、输出电压、输出电流的采样和SPWM控制信号的驱动，同时DSP与FPGA的配合使用，能够高效、快速的实现控制算法。本发明方法采用基于D-Q模型的基波跟踪控制保证输出波形峰值和相位的稳态精度具有良好动态响应；采用前馈补偿和反馈补偿能够有效的降低输出电压中的总谐波畸变率及外部噪声干扰，输出电压的波形得到良好的控制。

主权项

一种瞬时谐波估算及补偿型单相逆变电源，其特征在于：包括：全桥逆变电路、滤波电路、输出电压采样电路、输出电流采样电路、SPWM驱动信号电平转换电路、IGBT驱动电路、显示电路、按键电路、DSP、FPGA和电源电路；所述全桥逆变电路包括一个直流侧滤波电容和四个全控型开关器件IGBT，四个IGBTg1、g2、g3、g4中，g1和g4构成一个桥臂，g2和g3构成一个桥臂，g1和g3同时通、断，g2和g4同时通、断；所述滤波电路为低通滤波电路；所述输出电压采样电路包括变压器、比例放大电路、电压信号抬升电路和限幅电路，变压器的输出端经分压电阻后与比例放大器的输入端相连，比例放大器的输出端与电压信号抬升电路的输入端相连，电压信号抬升电路的输出端连接限幅电路，该限幅电路输出端作为输出电压采样电路的输出端与DSP的AD转换引脚相连；所述输出电流采样电路包括霍尔电流传感器、电流信号抬升电路和限幅电路，霍尔电流传感器的输出端经过并联电阻与电压信号抬升电路输入端相连，电压信号抬升电路输出端连接限幅电路，该限幅电路输出端作为输出电流采样电路的输出端与DSP的AD转换引脚相连；所述SPWM驱动信号电平转换电路的输入端与DSP的PWM端口相连；所述IGBT驱动电路选用两个驱动板，每块驱动板驱动全桥逆变电路桥臂上的两个IGBT；所述显示电路的控制端口与DSP的GPIO端口相连；所述按键电路包括9个四角按键，9个四角按键与DSP的GPIO端口相连，组成九路独立键盘，低电平有效；所述DSP与FPGA之间采用串行外围设备接口进行通信，DSP的SPI引脚与FPGA相应的IO引脚相连；所述电源电路为DSP和FPGA提供所需电源，包括5V转3.3V电路、5V转1.8V电路、5V转2.5V电路和5V转1.2V电路。