侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

基于DSP的数字移相器-变压变频器模块的设计与实现

2011-11-01 11:21
水墨黯月
关注

  移相器简介

 

  两个同频信号,特别是工频信号之间的移相,在电力行业的继电保护领域中是一个模拟、分析事故的重要手段。传统的移相方式都是通过三相供电用特殊变压器抽头,以跨相的方法进行移相,可统称为电工式移相。还有一种方法就是在信号衰减后,经模拟电路或数字电路实现移相,再由功放进行放大输出,一般称为电子式移相。工频信号经倍频电路(一般为3600或36000倍频)产生倍频信号送至微CPU,由其经过D/A转换器进行波形重新合成,同时微CPU改变合成波形的起始点时间,再经功放放大输出实现移相,一般称为程控式移相。

  现在常用的数字移相器由以下几个功能模块组成:变频单元(变压变频器),变流单元(升流器),移相单元(数字相位表),数字电压电流表及辅助电路。

 

  变压变频器简介

 

  输入为市电,整流成直流后经降压斩波后输出,再经过逆变电路变为SPWM波,其基频为变频电源的输出频率。SPWM波经过变压器隔离后,再用LC滤波,即可输出正弦波。这一能量转换过程通常表示为AC-DC-AC。

  变频电源主要有以下功能:

  ● 变频,能将市电转换为用户所需要的频率,一般为40~1000Hz;

  ● 变相,能将三相交流电变为单相交流电,或者把单相交流电变为三相交流电;

  ● 变压,能将市电电压转换为可调的电压;

 

  系统方案论证与工作原理

 

  1 系统设计要求

  本设计要求性能指标为:三相电压输出0~380V;电流输出0~10A;直流输出电压0~50V;频率范围0~100Hz;按键设定,操作简便,液晶显示。

  2 方案分析与整体框图

  根据实际要求,我们考虑可以采用以下方案:

  ①控制部分——使用DSP TMS320F2812内部外设EVA产生三相电压型逆变桥的SPWM,以控制逆变桥臂的IGBT导通关断;使用DSP内部EVA的定时器2来实现PWM驱动Buck电路;经过内部12位AD采样后反馈到PWM控制输出,以达到稳定直流电压的目的。经测试,直流电压输出比较稳定,负载调整率可以达到规定的要求,由于采用内部外设EVA来控制实现,调节方便,速度快,电压、频率可以达到要求的精度。

  ②主回路——直流输出采用降压斩波电路,直流转换的效率较高,输出采用二级LC滤波;逆变部分采用三相桥式逆变,选用大功率型IGBT。

  ③保护部分——采用硬件保护和软件保护的方式。硬件保护由模拟电路来实现;软件保护由软件A/D采样部分实现。

  ④设定与显示部分——由于DSP资源丰富,采用独立按键控制,LCD12864显示,具有良好的人机界面。

  整个数字移相器系统如图1所示。

 

  系统结构框图

  图1 系统结构框图

 

  MCU通过总线将控制数据(移相角,输出频率和幅值等)送入DSP,使用线性光耦隔离,在DSP中,使用内部事件管理器EVA/EVB产生12路SPWM触发脉冲,分别控制电压型、电流型逆变桥IGBT的开关状态,DSP内部集成功率模块保护中断机制。

 

1  2  3  4  5  6  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号