DSP控制SPWM全桥逆变器直流偏磁地研究.pdfVIP

中罔电工技术学会电力电子学会第七次全国学术会议 DSP控制SPWM全桥逆变器直流偏磁的研究 华中理工大学 李剑 康勇 段善旭 陈坚 武汉430074 摘要：基于时印WM全桥逆变嚣的输出变压嚣直漉偏磁问题的分析，本文提出了一种数字PI控制方案。利用 输出变压嚣原方电流的反馈柬修正触炭脉宽，井采用TI公司的Ⅸ妒芯片TMS320F240束实现。替出了 在一台175—320V直泷输入、230V6kW 4001-1z交流精出的逆变嚣上的实验蛄果。实验表明谈方素能较 好抱解决精出变压嚣中的直流偏磁问题。 美蕾词iD∞柱．19rWM奎桥逆变嚣直流偏磁 从而造成磁工作状态不对称的现象。变压器工作时， 引言 近年来，趼WM逆变器已经在许多交流电能调 E 节系统中得到广泛应用，相对于半桥而言，全桥逆变 器的开关电流减小了一半，因而更适合于大功率场 台。在SPW／vl垒桥逆变器中．为实现输入输出之间 的电气隔离和得到合适的输出电压幅值．一般在输出 擎_』 端接有基频交流变压器。而在输出变压器中．由于各 CONTROL 种原因引起的直流偏磁问题致使铁芯饱和、加大了变 DoACDfG仃AL TM$320F240 压器的损耗、降低了效率、甚至会引起逆变颠覆，严重 影响了SPWlvl全桥逆变器的正常运行．必须采取措 困1 DSP控制的SPWM圭桥逆变嚣 施加以解决。 随着高额开关器件的发展。模拟瞬时值反馈控制 磁感应强度的变化率为 使SFwM逆变器获得了优良的动态响应特性和较小 的谐波畸变率。但模拟控制存在着分散性强、温度漂 B_J最dt (1) 移及器件老化等不利因素，因而给设备调试及维护造 威磁电流的变化率为 成许多困难。数字控制克服了模拟控制的上述缺点。 并具有硬件简单、调试方便、可靠性高的优势，因而引 ，。=JfMLo岍Vt五 (2) 起了高度的重视。 式中 本文在对SPWIvl全桥逆变器中输出变压器直流 V-一变压器原方电压 偏磁机理分析的基础上，提出了一种数字PI控制方 NI一变压器原方绕组匝数 案，通过采样输出变压器原方电流来调整触发脉冲宽 ^。一变压器铁芯截面积 度。该方案利用联p芯片TMS320F240在一台全数 L0-一变压器铁芯磁路长度 字化6kW、400Hz中频逆变电源上得以实现，实验结 肛o_一空气导磁率 果表明所提出的方案较好地抑制了输出变压器的直 流偏磁。 卢r_变压器铁芯相对导磁率 由式(1)可见．在SPWM全桥逆变器中，如图2 2直流偏磁 所示，若输出变压器原方电压正负波形对称，正负半 波伏秒值相等铁芯磁工作点将以零点为中心沿着磁 滞回线对称地往复运动。反之，如图3所示，若输出 D