基于DSP與FPGA的級聯型高變頻器的研究與實現.pdf

1、近年來,級聯型高壓變頻器作為一種新型的功率變流器在大功率、高電壓場合越來越廣泛地應用,但隨著高壓變頻器功率開關器件的增多,以及控制精度的要求也越來越高,這就對變頻器的控制系統(tǒng)提出了更高的要求,不但要保證開關器件觸發(fā)信號的安全可靠,還要能夠實現多路實時的精確控制。針對這些問題,本文設計并實現了基于DSP和FPGA的控制系統(tǒng)。
　　論文從研究高壓變頻器的研究背景和國內外發(fā)展現狀出發(fā),分析了高壓變頻器的主要結構類型,重點介紹了目前應用最

2、廣泛的級聯型高壓變頻器,然后根據其結構特點選定了CPS-SPWM(Carrier Phase Shifted Sinusoidal Pulse Width Modulation,載波相移正弦脈寬調制)技術作為其調制技術,并對這種技術進行了詳細的數學分析。為了驗證CPS-SPWM技術的調制效果,利用MATLAB工具仿真了基于CPS-SPWM技術的級聯型變流器的輸出特性,結果表明CPS-SPWM技術比傳統(tǒng)的PWM技術具有更優(yōu)的線性度和更好的

3、諧波特性。同時,為了在一個控制系統(tǒng)中產生盡量多的CPS-SPWM調制波,設計實現了基于FPGA的調制波發(fā)生器。最后以TI公司DSP芯片TMS320F2812為核心設計完成了高壓變頻器的主控電路,并給出了主要的程序功能流程圖。
　　在以上理論分析和仿真測試的基礎上,為驗證所設計的控制系統(tǒng)能否滿足實際需求,對所設計的控制系統(tǒng)在6kV-900kW的級聯型高壓變頻試驗臺上進行了空載和帶負載試驗,變頻器都能在較低頻率下保持較好的輸出波形和較