基于DSP的闭环SPWM 的实现方法

     摘要:介绍了基于DSP 的单相全桥逆变器数字控制系统，详细论述了利用数字信号处理器TMS320LF2407 产生SPWM波形、数字PI 的实现、PI 控制算法，并给出了其详细原理及具体推导过程和软件流程。最后，搭建了一个单相逆变器，其实验结果验证了设计的可行性。

　　0 引 言

　　模拟控制技术经过多年的发展已趋成熟，然而模拟控制因其硬件固有的缺点以及不易实现先进的控制策略而制约了逆变器的发展。数字化控制能消除模拟系统中控制参数易漂移等缺点，因而能更好地提高系统的稳定性。随着高速数字信号处理器DSP 的问世，数字控制系统以其高速性、通用性、控制灵活和可实现先进控制算法等优点，成为了现代电力电子技术发展的主导思想。

　　本文基于TMS320LF2407 数字信号处理器，给出了产生SPWM 波形的方法，数字PID 实现、电压单闭环控制策略以及PI 算法的实现，通过搭建一逆变器，运用DSP 实现了闭环SPWM 控制。

　　1  系统基本结构

　　图1 所示为单相全桥逆变器数字控制系统框图。逆变器以TI 公司的数字信号处理器TMS320LF2407为控制核心，采用双极性SPWM 控制，选取IPM 功率模块作为开关器件。

　　DSP 通过A/D 转换模块实现对输出电压的采样，经过电压闭环PI 控制，数字基准给定与进行A/D转换后的反馈信号相减，其差值进行PI 调节后，再与片内定时器产生的三角载波交截，输出带有死区的控制信号，经功率驱动模块放大，驱动单相逆变器开关器件输出正弦电压，此外为了防止IPM 模块因过热过流而损坏，对系统还加了过热过流保护。