圖文解析基于DSP逆變電源的控制方式

圖1為基于DSP的逆變器系統控制方案的示意圖，如果系統引入電感電流內環(huán)，不僅可以增加系統的穩定性，還能適當降低諧振峰值。因此，在重復控制電壓外環(huán)的內部加入電流內環(huán)，構成重復控制雙環(huán)，可以增加重復控制系統的穩定性，還能降低補償器設計難度。

圖2

圖2是數字控制系統的結構框圖。系統模擬部分主要是功率電路和接口電路，數字部分。接口電路是設計時(shí)需要特別考慮的，它需要實(shí)現數據的轉換(A/D，D/A)，針對不同的A/D，還需要特別設置電平轉換電路。而門(mén)極驅動(dòng)電路不僅要提供足夠的能量以驅動(dòng)功率模塊，還需要隔離，以保護數字芯片。最后通過(guò)數字部分的編程，實(shí)現數字控制。

根據內模原理，重復控制設計的基礎是受控系統穩定，然后加入重復內模，以獲得周期性輸入或干擾的無(wú)靜差特性。設計重復控制系統需要知道受控系統的精確模型，這樣才能設計出滿(mǎn)足穩定域關(guān)系的補償器。加入重復控制器后的系統如圖3所示。

圖3逆變器重復控制系統框圖

圖1中T是基波周期;S(s)為需要設計的補償器;Gp(s)為受控系統的平均模型，即式(3)。

為簡(jiǎn)化分析，忽略濾波電感等效串聯(lián)電阻rL和濾波電容等效串聯(lián)電阻rc，將Kvf，Utr、Ud恒定增益環(huán)節視為單位增益，可以得到簡(jiǎn)化為單位反饋的逆變器平均模型，即：

由圖1可以獲得重復控制系統的開(kāi)環(huán)傳遞函數為：

由于純延時(shí)環(huán)節e-Ts的存在，模擬上難于實(shí)現，需要將其離散化，從而采用離散系統的分析方式。其中e-Ts=z-N，N為一個(gè)基波內的采樣次數。Q是用于改善重復控制器內模臨界穩定特性的，可以是一個(gè)略小于l的參數或低通濾波器，常數型Q和函數型的對比，函數型在低頻段具有更高的增益，穩態(tài)特性將更加理想，不過(guò)也能看出它會(huì )引入相移，因此，需要再針對它設計相位補償，設計不好，系統有可能不穩定，反而達不到預期的穩定性補償效果，因此，在通常的設計中，常選擇常數性Q=0.95作簡(jiǎn)化設計。

本文對基于DSP的逆變電源控制電路部分進(jìn)行了講解，通過(guò)圖文并茂的方式來(lái)幫助初學(xué)者加強對逆變電源的認識。對逆變電源感興趣的朋友不妨花上幾分鐘來(lái)閱讀本文，相信會(huì )有意想不到的收獲。