三相SPWM变频电源选择DSP系统设计方案

　　一种基于DSP的三相逆变电源控制系统的设计方案。变频电源作为电力系统的重要组成部分，其性能的好坏直接关系到整个系统的安全性和可靠性。现代变频电源以其功耗低、电路简单的优点受到人们的青睐。变频电源采用交-直流-交滤波等技术。输出电压和电流波形为纯正弦波，频率和幅值可在一定范围内调节。

　　基于DSP的三相逆变电源控制系统的设计方案，有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源，实现了SPWM不规则采样，并采用PID算法生成高质量的正波，具有运算速度快、精度高、灵活性好和系统扩展能力强的优点。

       控制系统采用非对称规则采样算法和PID算法。输出电压波形基本为正弦波，具有故障保护功能，可实现交流输入电源的自动断电，可靠性高。实验结果表明，该方案电路设计简单，抗干扰能力强，控制效果好，在电源行业得到了广泛的应用。

　　一、系统总体介绍

　　根据结构的不同，变频电源可分为开关型变频电源和线性变频电源。变频电源采用交-直-交变换过程的结构。首先通过单相全桥整流电路完成交直流转换，然后将直流电源在DSP控制下转换成三相SPWM波形，并提供给后端滤波电路，形成标准正弦波。变频系统控制器采用TI公司推出的浮点数字信号控制器TMS320F28335。它具有150MHz的高速处理能力，32位浮点处理单元，在单指令周期内进行32位累加操作，能够满足更快的代码开发和集成控制器浮点处理器性能的应用需求。与上一代数字信号处理器相比，F2833x浮点控制器不仅性能平均提高了50%，而且精度更高，软件开发简化，与C28x定点控制器软件兼容。

　　二、系统总体框图

　　(1)整流滤波模块:对电网输入交流电源进行整流滤波，为变流器提供纹波小的直流电压。

　　(2)三相桥式逆变器模块:将直流电压转换为交流电。电源电平采用智能IPM电源模块，电路简单，可靠性高。

　　(3)滤波模块:对干扰和无效信号进行滤波，使输出信号为标准正弦波。

　　(4)控制电路模块:检测输出电压、电流信号后，根据一定的控制算法和策略产生SPWM控制信号，控制IPM开关管的通、关，保持输出电压稳定。同时通过SPI接口编程输入电压信号和电流信号。采集单元完成输出信号的频率测量。

　　(5)电压电流检测模块:根据要求，需要实时检测线路电压、相电流的变化，所以需要3个电压检测电路和3个电流检测电路。所有检测到的信号由电压跟随器隔离，然后通过TMS320F28335的A/D通道输入。

　　(6)辅助电源模块:为控制电路提供满足一定技术要求的直流电源，保证系统稳定可靠地运行。