資源描述：
《基于dsp全數(shù)字ups逆變器鎖相控制技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基于DSP全數(shù)字UPS逆變器鎖相控制技術(shù) 【摘要】為有效保證不間斷電源逆變器交直流切換過(guò)程不對(duì)負(fù)載產(chǎn)生過(guò)大的沖擊，UPS逆變輸出電壓必須與電網(wǎng)電壓的頻率及相位保持一致?？焖倏煽康能浖i相跟蹤技術(shù)可以準(zhǔn)確地為逆變器數(shù)字化控制提供與電網(wǎng)電壓同頻同相的標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓。本文主要討論基于TMS320LF2407數(shù)字化控制平臺(tái)的全數(shù)字不間斷電源中的鎖相控制技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】DSP；UPS；鎖相Abstract：InordertoavoidabigimpactonloadwhentheUPSinverterswitching，UPSinvert
2、er’soutputvoltagemustbeconsistentwiththegridvoltageinfrequencyandphase.Fastandreliablesoftwarephase-lockedtrackingtechnologycanaccuratelyprovidethestandardsinusoidalvoltageforthedigitalinverterwiththesamefrequencyandphasetothegridvoltage.Thispapermainlydiscussestheph
3、ase-lockedtechnologyoffulldigitalUPSbasedonTMS320LF2407.Keywords：DSP；UPS；phase-locked1.引言8UPS，不間斷電源，是指在市電正?；蚬收锨闆r下均可為負(fù)載提供可靠、穩(wěn)定的電源形式。多用于在一些關(guān)鍵性的負(fù)載如計(jì)算機(jī)機(jī)房、醫(yī)院等場(chǎng)合，為負(fù)載提供了最多的電源故障保護(hù)。然而傳統(tǒng)的在線UPS有多個(gè)功率部分和模擬控制器，是一個(gè)非常復(fù)雜、昂貴的系統(tǒng)。因此，適合現(xiàn)代科技發(fā)展的高質(zhì)量、高可靠性全數(shù)字UPS（不間斷電源）的研究就成為人們十分關(guān)注的課題。數(shù)字化控制以控制
4、簡(jiǎn)單、靈活，輸出性能更加穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)模擬控制所難以達(dá)到的功能等諸多優(yōu)勢(shì)成為電源研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，為電力電子提供了越來(lái)越多的解決方案，使UPS電源的全數(shù)字制、各種先進(jìn)控制策略的引入逐步成為現(xiàn)實(shí)。本文主要討論在基于TMS320LF2407數(shù)字化控制平臺(tái)的UPS中的關(guān)鍵技術(shù)之一--鎖相控制技術(shù)。2.鎖相意義不間斷電源工作過(guò)程中存在兩次切換：一是電源啟動(dòng)時(shí)由旁路向負(fù)載供電，逆變器空載運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)鎖相功能，調(diào)整逆變輸出跟蹤電網(wǎng)頻率和相位，當(dāng)逆變輸出跟蹤上電網(wǎng)頻率時(shí)切換至逆變器為負(fù)載供電；二是當(dāng)逆變電路發(fā)生故障，
5、或者當(dāng)負(fù)載有沖擊性（例如啟動(dòng)負(fù)載時(shí)）或過(guò)載時(shí)，控制系統(tǒng)將封鎖PWM輸出停止逆變器對(duì)負(fù)載的供電，同時(shí)接通旁路開(kāi)關(guān)，由電網(wǎng)直接向負(fù)載供電[1]。8為有效保證逆變旁路切換過(guò)程不對(duì)負(fù)載產(chǎn)生過(guò)大的沖擊，UPS逆變輸出電壓必須與電網(wǎng)電壓的頻率及相位保持一致。因此，UPS系統(tǒng)引入了鎖相控制技術(shù)，軟件鎖相技術(shù)是數(shù)字化UPS的重要環(huán)節(jié)之一。快速可靠的軟件鎖相跟蹤技術(shù)可以準(zhǔn)確地為逆變器數(shù)字化控制提供與電網(wǎng)電壓同頻同相的標(biāo)準(zhǔn)電壓參考正弦波。3.鎖相環(huán)基本原理鎖相環(huán)是一個(gè)閉環(huán)的相位控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)跟蹤輸入信號(hào)的頻率和相位[2]。它由相位比較器、低通濾
6、波器、壓控振蕩器三部分組成，其控制框圖見(jiàn)圖1。其工作原理為：將壓控振蕩器的輸出信號(hào)uo（t）與電網(wǎng)的采樣信號(hào)ui（t）兩路頻率與相位不同的信號(hào)送入相位比較器，生成的誤差信號(hào)ue（t）的幅度與uo（t）和ui（t）信號(hào)的相位差成正比。ue（t）經(jīng)低通濾波器處理后將向外送出一個(gè)相當(dāng)于ue（t）信號(hào)的平均值的控制電壓信號(hào)uc（t），壓控振蕩器在信號(hào)uc（t）的控制下將調(diào)整輸出電壓信號(hào)uo（t）的頻率和相位，從而使uo（t）與ui（t）兩路信號(hào)的頻率和相位差逐漸減小。4.在線式UPS的鎖相控制技術(shù)根據(jù)單相UPS逆變器的控制電路產(chǎn)成SPW
7、M波方式的不同，實(shí)現(xiàn)UPS的鎖相控制方法有很大區(qū)別，下面分別討論。4.1在線式UPS的模擬鎖相控制技術(shù)8傳統(tǒng)的在線式UPS電源，其鎖相控制原理框圖如圖2所示[3]。當(dāng)供電正常時(shí)，電網(wǎng)電壓檢測(cè)電路輸出高電平，50Hz電網(wǎng)電壓經(jīng)波形變換電路被轉(zhuǎn)換成周期為20ms的單極性“倒置全波整流”信號(hào)，再送到模擬開(kāi)關(guān)1的輸入端，經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān)2后產(chǎn)生一串電網(wǎng)電壓同步跟蹤信號(hào)。由于變頻器的輸出信號(hào)是周期為20ms的同步捕捉信號(hào)，因此加在多諧振蕩器控制端上的電網(wǎng)同步跟蹤信號(hào)可對(duì)高頻振蕩器的高頻輸出脈沖進(jìn)行相位調(diào)整，以確保正弦波發(fā)生器輸出50Hz的基準(zhǔn)
8、正弦波。經(jīng)過(guò)鎖相同步電路，即“鎖相環(huán)”，該正弦波總是與電網(wǎng)電壓處于同頻同相的同步跟蹤狀態(tài)。當(dāng)供電異常時(shí)，則由多諧振蕩器產(chǎn)生本振頻率為20kHz的信號(hào)，經(jīng)分頻器輸出500Hz的脈沖序列，然后經(jīng)正弦波發(fā)生器產(chǎn)生穩(wěn)頻的50Hz標(biāo)準(zhǔn)正弦波。傳統(tǒng)的正弦波信號(hào)發(fā)生器采用反饋
