矩陣式三相／單相電源研究

3 數字控制系統組成
檢測的信號多而且要求精度高，同時產生相應的控制信號要求實時性好。這樣就決定了其CPU要求特別高，為了滿足這一要求，該系統采用CPU為CPLD+DSP數字控制系統(見圖5)。為了使其各自的優點充分發揮，利用DSP(TMS32LF2407)的模擬輸入通道接收來自信號檢測調制信號模塊的輸入／輸出信號實時計算并執行控制策略(輸入擬合法)，再將其運算的結果送給CPLD，CPLD根據相應的信號進行邏輯運算實現邏輯換流功能。

在CPU運行過程中CPLD和DSP同時接收輸入／輸出電壓電流信號，但是其實現的功能不一樣：DSP接收到的信號是為了控制策略的運算，而CPLD接收的信號是為了保證每個時刻發出的控制信號的準確性，當CPLD發現故障時將進行相應處理并顯示故障位置。

4 矩陣式變換器(MC)系統實驗分析
在該系統的設計當中CPU模塊采用SY-XDS510USB 2．0 DSP仿真器實現對雙向開關管的控制，從而實現MC系統的部分實驗，以下是不同頻率下的電壓電流實驗的波形圖，如圖6所示。

在低頻段由于最大相和最小相擬合出設定的輸出電壓控制策略，該策略類似于直流的斬波方法，所以其輸出的波形就是一斬波波形，由于和負載并入了電容，所以對負載兩端的電壓比較平穩。對于高頻段采用的電壓逼近原則，所以輸出電壓和電流都存在一定的波動，但是其節約了CPU的資源，提高了系統的可靠性。

5 結語
系統針對感應加熱和感應熔煉等行業進行三相／單相電源變換，采用分頻段控制策略，實現了穩定與資源的合理協調，達到了很好的效果。雖然控制方法和成本較高，但就其在功率因數以及對電網影響等各方面而言仍然遠高于現有的變換方式。隨著集成模塊和控制方法的進步，必將矩陣變換器應用在更廣闊的領域。