基于DSP的PWM整流技术研究

PWM整流器已对传统的相控及二极管整流器进行了全面的改进。TMS320LF2407具有快速的数据处理能力和丰富的硬件资源，作为控制芯片可以提高系统的实时响应能力和控制精度，已经被广泛应用于电气自动化控制的各个领域。 【基于DSP的PWM整流技术研究】探讨了现代电力电子技术中的一项重要创新，即脉宽调制（PWM）整流技术，它显著优于传统的相控和二极管整流方式。PWM整流器能够提供更好的能效和控制性能。在本文中，作者特别提到了TMS320LF2407数字信号处理器（DSP），这是德州仪器（TI）生产的一款高性能、低功耗的芯片，具备快速的数据处理能力和丰富的硬件资源，因此常用于电气自动化控制的高级应用。 1. **总体设计及硬件电路** 系统的硬件设计包括一个基于TMS320LF2407的数字控制核心，以及整流器、直流电压检测、交流电流检测、过零检测和保护电路等组件。其中，SVPWM（空间矢量脉宽调制）策略用于整流器的控制，以生成六路PWM脉冲，控制整流桥功率管的开闭。主电路由三相PWM整流桥组成，包括交流侧的电感、电阻、直流输出电容和半桥电路，旨在滤除谐波并实现正弦波电流控制。 1. **过零检测电路** 过零检测电路通过检测电网输入相电压的过零点，为控制系统提供关键的同步信息。该电路使用LM393比较器生成与电网电压同步的方波信号，然后通过SN74121N转化为触发脉冲，供DSP处理。 2. **软件设计** 软件部分主要关注SVPWM控制策略的实现，这是一种创新的控制方法，能够优化电压利用率和动态响应。控制软件包括主程序、中断服务子程序、电压和电流环的PI调节模块，以及SVPWM生成子程序等。这些模块协同工作，根据系统状态产生精确的控制脉冲。 3. **实验结果** 通过搭建11KVA的整流实验样机，验证了该系统的性能。实验结果显示，输入电流波形接近正弦，与电源电压同相，实现了单位功率因数整流；输出直流电压稳定，脉动小，证明了系统设计的有效性。 基于DSP的PWM整流技术显著提升了整流效率和控制精度，TMS320LF2407 DSP芯片的应用简化了硬件设计，增强了系统的实时性和可靠性。SVPWM控制策略的实施使得网侧电流正弦化，对于提高电力系统的整体性能具有重大意义，对于实际工程应用具有很高的参考价值。