基于DSP的可编程交流电源研究

强克坤

(安徽工业大学电气信息学院，马鞍山243002)

0 引言

交直流电压源广泛地应用于产品测试和新产品研发，频率和相位连续可调的高精度交流电压源价格较为昂贵，而小功率直流电压源价格较低，且广泛应用于电力电子实验室中［1］［2］。本文研究了一种使用小功率直流电压源经过前级Boost升压电路后，再逆变成幅值相位连续可调的高精度可编程交流电压源。可编程交流电源以TI公司生产的数字信号处理器(TMS320F2812)为核心处理器，该处理器是TI生产的专门针对工控行业的处理器，具有运算速度快，AD精度高，控制方便，价格适中等优点［3］。数字信号处理器主要完成AD采样，运算处理，PWM输出及其与上位机通信。主电路的拓扑结构如图1所示。

图1 主电路拓扑结构

1 工作状态分析

由图1可知，本文所研究的可编程交流电源主要由一个前级Boost电路和一个后级逆变电路组成。Boost电路把低压电压源转化成高压，进而满足后级逆变单元幅值调节的要求。设定交流电压的幅值和频率由上位机给定，通过SPI通信将设定参数传递给数字信号处理器，进而控制开关管S2，S3，S4，S5导通的占空比，产生所需的交流电压。

1.1 Boost电路分析

当功率开关管S1导通时，电感L1两端的电压为直流电压源电压E，电感L1的电流线性上升，L1所储存的能量增加，二极管D1承受反向电压而截止，电容C1提供后级能量，电容储存的能量减小。当功率开关管S1截止时，二极管D1承受正向电压导通，电感L1所存储的能量与直流电压源共同通过二极管D1对电容C1充电并为负载提供能量，电感L1的电流线性下降，电容存储的能量增加。……