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通讯电源的任务是安全可靠、高效稳定并且不间断地向通讯系统提供电能。随着通讯技术日新月异的发展,系统对通讯电源也提出了越来越高的要求,研制高可靠性、高性能的高频智能通讯电源具有十分重要的意义。
本文研究开发了一种基于TMS320F2812DSP的高性能数字化逆变电源。围绕该逆变电源的开发,主要进行了以下研究工作:
对逆变电源现有的控制方法进行了综合的分析比较,确定采用输出瞬时值反馈调节的全数字双环(电压电流环)控制方式。并对该控制系统的特性进行了仿真分析,为本文的研究工作提供了理论基础。
设计该高性能数字化逆变电源的硬件电路,并绘制其原理图和PCB电路图。综合具体的设计要求,给出了逆变电源系统中逆变部分功率模块的选取原则、整流滤波电容值以及输出滤波电路中电感和电容的计算方法。设计了IPM模块的外部驱动电路和缓冲电路、电源转换电路、复位电路、电流电压采样电路以及硬件保护电路等。
设计该逆变电源的软件系统。一台数字化逆变电源软件系统设计的优劣,将直接影响该电源的动态性能和稳态精度。为了使软件系统更加直观和便于调试,将其根据功能分成了几个子模块,具体包括电压外环和电流内环的PI控制算法实现模块、SPWM控制波形的生成模块、信号的采样和显示模块,并且给出了各模块的具体设计方案。
制作了该逆变电源的样机,并进行了试验和调试分析。结果表明,该逆变电源系统性能稳定、控制灵活、可靠性高,具有非常广阔的应用前景。
最后,给出了进一步完善该逆变电源系统的建议,为相关的后续研究工作提供了参考。