基于DSP的三相SPWM變頻電源的設計

A/D采樣子程序

主要完成線電流采樣和線電壓采樣。為確保電壓與電流信號間沒有相對相移，本部分利用TMS320F28335片上ADC的同步采樣方式。為提高采樣精度，在A/D中斷子程序中采用均值濾波的方法。

對A相電壓和電流A/D的同步采樣部分代碼如下：

interrupt void adc_isr(void)

{

if(counter==0)

{

receive_a0_data[i++] = AdcRegs.ADCRESULT0>>4; //右移四位

receive_b0_data[j++] = AdcRegs.ADCRESULT1>>4; //右移四位

}

if(counter>=1)

{ // 對結果取平均，平滑濾波

receive_a0_data[i++] = (receive_a0_data[i0++]+(AdcRegs.ADCRESULT0>>4))/2;

receive_b0_data[j++] = (receive_b0_data[j0++]+(AdcRegs.ADCRESULT1>>4))/2;

}

if(i==512) {i=0;i0=0;}

if(j==512) {j=0;j0=0; counter++;}

AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1 = 1; // 復位排序器

AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1; // 清中斷標志位

PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;// 開中斷應答

}

數據處理算法

本系統主要用到以下算法：（1）SVPWM算法（2）PID調節算法（3）頻率檢測算法

SVPWM算法

變頻電源的核心就是SVPWM波的產生，SPWM波是以正弦波作為基準波（調制波），用一列等幅的三角波（載波）與基準正弦波相比較產生PWM波的控制方式。當基準正弦波高于三角波時，使相應的開關器件導通；當基準正弦波低于三角波時，使相應的開關器件截止。由此，逆變器的輸出電壓波形為脈沖列，其特點是：半個周期中各脈沖等距等幅不等寬，總是中間寬，兩邊窄，各脈沖面積與該區間正弦波下的面積成比例。這種脈沖波經過低通濾波后可得到與調制波同頻率的正弦波，正弦波幅值和頻率由調制波的幅值和頻率決定。

本文采用不對稱規則采樣法，即在三角波的頂點位置與低點位置對正弦波進行采樣，它形成的階梯波更接近正弦波。不規則采樣法生成SPWM波原理如圖7所示。圖中，Tc是載波周期，M是調制度，N為載波比，Ton為導通時間。

由圖7得：

當k為偶數時代表頂點采樣，k為奇數時代表底點采樣。

SVPWM算法實現過程：

利用F28335內部的事件管理器模塊的3個全比較單元、通用定時器1、死區發生單元及輸出邏輯可以很方便地生成三相六路SPWM波形。實際應用時在程序的初始化部分建立一個正弦表，設置通用定時器的計數方式為連續增計數方式，在中斷程序中調用表中的值即可產生相應的按正弦規律變化的SPWM波。SPWM波的頻率由定時時間與正弦表的點數決定。

SVPWM算法的部分代碼如下：

void InitEv(void)

{

EALLOW;

GpioMuxRegs.GPAMUX.all=0x00FF;

EDIS;

EvaRegs.EVAIFRA.all = 0xFFFF; // 清除中斷標志

EvaRegs.T1PR= 2500; //定時器1周期值,定時0.4us*2500=1ms

EvaRegs.T1CMPR = XPWM; //比較值初始化

EvaRegs.T1CNT = 0; EvaRegs.T1CON.all = 0xF54E; //增模式, TPS系數80M/32=2.5M,T1使能,

EvaRegs.ACTR.all = 0x0006; //PWM1,2低有效

EvaRegs.DBTCONA.all = 0x0534; //使能死區定時器1,分頻80M/32=2.5M,死區時

//間5*0.4us=2us

EvaRegs.COMCONA.all = 0xA600; //比較控制寄存器

EvaRegs.EVAIMRA.all = 0x0080;

}