基于DSP和SPWM控制的全數字單相變頻器設計

　　正弦函數值采用查表的方式求出。另外在每段的同步調制中取N為3的倍數。

　　軟件程序設計是逆變控制電路設計的核心。本系統軟件主要包括：主程序、中斷服務程序、PI調節程序、顯示程序等。圖5為主程序流程，圖6為中斷程序流程。在主程序中，完成DSP系統及外部設備初始化，I/O控制信號管理及正弦波信號產生和處理等。在中斷程序中，完成電流、電壓檢測，PI調節計算，計算恒壓頻比下的調制度M和頻率值，正弦波處理并給比較器CMPRl賦值等。

　　圖7為同一橋臂上下管PWMl與PWM2波形。由圖可見，上下橋臂設置了2μs的死區時間，以保證逆變電路的安全工作。圖8為DSP發出的PWM波形， (1)、(2)為兩個互補的等幅不等寬的脈沖信號。其中高電平為+5 V，低電位為O V，脈沖寬度是按照正弦規律變化的。由于M57962L芯片采用的是負電位驅動，所以要采用電平轉換電路。圖9為最終驅動IGBT的SPWM波形(轉換后的SPWM波形)，從圖中可以看出，波形的寬度是按照正弦規律變化的。圖10(a)、(b)分別為f=200 Hz和f=300 Hz時的輸出電壓波形。實驗結果表明，輸出電壓波形質量好，總諧波畸變率低。

　　結論

　　基于DSP的數字控制技術能大大改善產品的一致性，克服模擬控制帶來的產品性能分散性，同時增強了控制的柔性，簡化了系統結構，提高了整個系統的穩定性和可靠性，有較好的應用前景。本設計應用TMS320LF2407A芯片采用SPWM控制技術，完成了將380 V、50 Hz的交流電源變換成輸出220 V、頻率為100～400 Hz可調的交流電源。通過對樣機的實際測量表明，輸出波形質量良好，克服了過去這類電源采用體積大的中頻變壓器時出現的噪聲大、響應慢、波形畸變嚴重等缺點，是有較好應用前景的產品。