基于DSP控制的全数字UPS逆变器设计

基于DSP控制的全数字UPS逆变器设计

1 引言

   
随着信息处理技术的不断发展，尤其是计算机的广泛应用和Internet的迅猛发展，供电
系统的可靠性要求越来越高，因此对不间断电源（UPS）技术指标的要求也越来越高。U
PS的核心部分是一个恒频恒压逆变器，由于传统模拟控制需要使用大量的分立元器件，
老化和温漂严重影响了系统的长期稳定性。基于DSP的数字控制技术能大大改善产品的一
致性，同时增加了控制的柔性，提高了整个系统的稳定性和可靠性[1]。本文主要提出了
一种数字控制的UPS逆变器结构，详细论述了控制系统的参数设计。
2 系统结构

   
图1是本文提出的数字控制UPS逆变器的结构框图。主电路采用了全桥结构，控制电路是
以TI公司的电机控制专用DSP芯片TMS320F240为核心的全数字控制器[2]。Lf和Cf为逆变
器的输出滤波电感和滤波电容，rL和rC分别为滤波元件的串联寄生电阻。考虑到控制的
精确性和产品的成本，控制系统采用了电阻取样，主功率电路与控制电路共地的系统控
制方法。Rs1和Rs2为输出电压取样电阻，Rc为电感电流取样电阻。电压和电流取样信号
通过采样网络，输入到DSP的A/D转换口。DSP的PWM模块输出4路PWM信号经过驱动电路之
后驱动4个IGBT管。
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3 控制系统设计
3．1 数字双环控制器结构