基于DSP控制的全数字UPS逆变器设计
来源： 作者： 发布时间：2015-02-21 10:12:03 浏览量：
图5采样控制时序图
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基于DSP控制的全数字UPS逆变器设计
图6逆变器负载切换仿真波形
(c)满载到半载电感器生产厂家切换输出电压电流波形
x:10ms/divy:100V/div10A/div
(b)半载到满载切换输出电压电流波形
x:10ms/divy:100V/div10A/div
(a)满载时输出电压和电感电流的波形
x:4ms/divy:100V/div10A/div
图73kVA逆变器的实验波形
4仿真和实电感器封装验结果
表1列出了本文提出的数字控制逆变器的一些主要参数。
表1数字控制的逆变器系统参数项目符号数值单位
采样频率fs20kHz
滤波电感Lf0.93mH
滤波电容Cf20μF
线性负载R16.2Ω
母线电压Ud400V
输出电压Vo220V
开关频率fc20kHz
在进行实际的实验之前，先用MATLAB的SIMULINK工具箱对UPS逆变器系统进行了仿真研究，图6为负载切换时的输出电压和负载电流的仿真波形。
图7(a)为满载3kVA下输出电压和电感电流的稳态实验波形，用LEM公司的钳形表HEMEANALYST2060测得：THD=1.4％，实验数据表明控制系统具有很好的稳态特性。图7(b)为半载到满载切换时的负载电压和负载电流实验波形，图7(c)为满载到半载的切换。实验波形与仿真波形吻合得比较好，显示逆变器能够很快将输出电压调整至稳态，表明了控制系统具有良好的动态特性。
5结语
相对于模拟控制技术，基于DSP的全数字控制技术大大简化了控制电路的设计，增加了控制的灵活性。同时采用了数字无差拍控制技术和延时半个开关周期的采样控制方法，逆变器的动态特性大大改善。仿真和实验均验证了这种基于DSP的全数字控制方案的先进性和实用性。
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