一种基于dsp控制的spwm间接变频电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源。该间接变频电源包括整流滤波电路模块、功率因数校正电路模块、逆变电路模块、滤波电路模块及DSP控制核心电路模块。各部分之间的连接关系为：输入交流电，通过一个整流滤波电路模块，将交流电源整流后转换成稳定直流电源；由于整流滤波电路模块对电网的谐波电流污染严重，通过功率因数校正电路模块减少谐波污染和提高功率因数；直流电源通过逆变电路模块，将直流电在DSP控制核心电路模块的控制下转换成按照SPWM波形变化的交流电；滤波电路模块是将逆变后生成的交流电进行过滤，使负载得到高质量的交流电从而稳定的工作。本实用新型功率级采用智能功率模块，作为功率转换级，使电路设计简单，可靠性高，效率高。
【专利说明】
一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源
技术领域
[0001 ]本实用新型属于电源技术领域，特别涉及一种基于DSP控制的SPffM间接变频电源。
【背景技术】
[0002]变频电源是一种将工频电通过一种功率转换装置(AC-DC-AC)按照实际需要转换成一定范围内频率和电压可调且较纯净的正弦交流电的电力电子装置。由于各国的电网指标不同，以及不同领域所需要的电源性能不同，在综合自动控制、计算机和电磁技术的多学科边缘交叉技术有丰富应用。
[0003]目前变频电源大多数采用专用的模拟集成电源芯片，芯片本身不可编程，可控和通用性差，而且难以克服模拟电路因温度漂移以及老化引起的误差，所以无法保证变频电源系统具有的高效性和可靠性。本实用新型具有体积小、效率高、噪声小、变频范围宽、精度高、可靠性强、输出正弦信号波形品质好的优点，有较好的实用价值。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源，通过以下技术方案来实现:
[0005]主要包括整流滤波电路模块、功率因数校正电路模块、逆变电路模块、滤波电路模块及DSP控制核心电路模块。各部分之间的连接关系为:输入交流电，通过一个整流滤波电路模块，将交流电源整流后转换成稳定直流电源；由于整流滤波电路模块对电网的谐波电流污染严重，通过功率因数校正电路模块减少谐波污染和提高功率因数;直流电源通过逆变电路模块，将直流电在DSP控制核心电路模块的控制下转换成按照SPWM波形变化的交流电；滤波电路模块是将逆变后生成的交流电进行过滤，使负载得到高质量的交流电从而稳定的工作。
[0006]所述整流滤波电路模块，采用桥式不控整流电路，输入电压为220V，50Hz的交流电，输出电压为±515V。
[0007]所述功率因数校正电路模块采用有源功率校正技术，控制电路为基于DSP的有源功率校正技术电路，电路以DSP芯片TMS320LF2407为核心，最终输出总谐波小于2%，功率因数在0.9以上。
[0008]所述正弦脉冲宽度调制逆变电路，输出为一宽度不同，高度相同的脉冲电压波。通过对逆变电路的开关管进行适当的控制，使每个脉冲电压值、脉冲占空比按照正弦的规律变化，由逆变电路产生的脉冲电压可以等效为正弦波电压。
[0009]所述滤波电路采用LC振荡电路滤除高次谐波，选取输出滤波器电感为0.5mH，电容为60f/600V。输出电压为220V，400Hz的交流电，电压波形为正弦波。
【附图说明】
[0010]图1是基于DSP控制的SPffM间接变频电源功能框图。
【具体实施方式】
[0011]本实用新型提供了一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0012]图1所示为所述变频电源的功能框图，主要包括整流滤波电路模块、功率因数校正电路模块、逆变电路模块、滤波电路模块及DSP控制核心电路模块。如图1所示，输入电压为220V，50Hz的交流电，通过整流滤波电路模块，采用桥式不控整流电路，整流元件为二极管，当承受正向电压时导通，承受反向电压时阻断电路，输出电压为±515V直流电压；因为整流滤波电路模块的整流二极管和滤波电容存在谐波，所以将整流滤波电路的输出电压输入到功率因数校正电路模块，该电路采用有源功率因数校正技术，通过交流电流波形跟踪电压波形，使其同步，校正电路相当于一个纯电阻装置，使得电路功率因数提高，最终输出总谐波小于2%，功率因数在0.9以上;将直流电压输入到逆变电路模块，输出理想的电压波形，采用正弦脉冲宽度调制法，输入直流电压，通过对全控开关适当实时通断，使每个脉冲电压值，脉冲高占空比按照正弦的规律变化，产生的脉冲电压就等效为正弦电压波。将输出的交流电压通过输入到滤波电路模块，所述滤波电路采用LC振荡电路滤除高次谐波，选取输出滤波器电感为0.5mH，电容为60f/600V。这种方法可以将输入电流波形进行整形和移相，消除谐波分量。
【主权项】
1.一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源，其特征在于:包括整流滤波电路模块、功率因数校正电路模块、逆变电路模块、滤波电路模块及DSP控制核心电路模块;各部分之间的连接关系为:输入交流电，通过一个整流滤波电路模块，将交流电源整流后转换成稳定直流电源；由于整流滤波电路模块对电网的谐波电流污染严重，通过功率因数校正电路模块减少谐波污染和提高功率因数;直流电源通过逆变电路模块，将直流电在DSP控制核心电路模块的控制下转换成按照SPffM波形变化的交流电；滤波电路模块是将逆变后生成的交流电进行过滤，使负载得到高质量的交流电从而稳定的工作。2.根据权利要求1所述的一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源，其特征在于:所述整流滤波电路模块所用的整流滤波电路为桥式不控整流电路。3.根据权利要求1所述的一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源，其特征在于:所述功率因数校正电路模块采用有源功率校正技术，控制电路为基于DSP的有源功率校正技术电路，电路以DSP芯片TMS320LF2407为核心，最终可以稳定电压和提高功率因数。4.根据权利要求1所述的一种基于DSP控制的SP丽间接变频电源，其特征在于:所述逆变电路模块采用正弦脉冲宽度调制逆变电路，输出为一宽度不同，高度相同的脉冲电压波。5.根据权利要求1所述的一种基于DSP控制的SPWM间接变频电源，其特征在于:所述滤波电路采用LC振荡电路滤除高次谐波，选取输出滤波器电感为0.5mH，电容为60f/600V。
【文档编号】H02M5/44GK205490169SQ201521101996
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月28日
【发明人】李卫国, 袁创业, 杨亚奇, 程宇頔, 陈艳, 欧阳洁
【申请人】华北电力大学, 欧阳洁