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基于TMS320F2808的高精度UPS电源锁相技术

发布时间:2020-06-30 22:43:55 阅读: 来源:防火岩棉板厂家

摘要:针对全数字控制的UPS 系统, 结合锁相环原理, 提出了一种基于DSP TMS320F2808 的高精度数字锁相控制方案。建立了数字锁相环的模型, 列出了相应的算法和程序实现流程, 理论上锁相精度可高达0. 144°。在实验板上仿真并最终在实际的UPS 样机上进行了实验, 实验及实际测试结果充分验证了该方案的正确性和可行性。

本文引用地址: 引 言

UPS( 不间断电源) 作为后备电源和改善电网质量的一种重要装置, 在工业生产和社会生活中得到广泛应用。U PS 在运行时, 要求其输出电压的频率和相位与市电保持严格的一致, 这样才能在市电发生变化时保证U PS 能向负载提供不间断、稳定的电源, 且不会对负载产生大的冲击。因此, 在UPS 中都必须加入锁相的环节, 传统的锁相采用模拟电路控制, 硬件电路复杂、成本较高, 同时由于器件老化和温飘问题的存在,使得系统可靠性和效率下降, 另外使用模拟技术还存在参数调整麻烦等问题。随着信息技术的发展以及数字信号处理( DSP) 的成熟, UPS 的锁相技术转向数字控制已经成为一种必然, 本文提出了一种基于T I 公司的T MS320F2808 芯片实现高精度锁相控制的方法, 并给出了实验板的仿真结果及实际硬件测试结果,该方法具有简单实用、思路清晰、易于修改、锁相稳定,算法效率高等优点。

1 数字锁相环设计

1. 1 锁相原理

交流电网电压ub和UPS 逆变输出的电压ui 分别为:

式中, Ubmax 与Uimax 分别为电网电压幅值和逆变输出电压幅值; f1 与f2 分别为电网电压和UPS 逆变输出电压的频率; 表示u i 超前或滞后ub的相位角。由ui 和ub的表达式可知, 要实现锁相, 必须满足:

即:

因此, ui 和ub的同频同相可通过对f 2 进行调节来实现。当逆变输出电压超前市电电压时, 则要求逆变输出电压的频率f 2减小; 而当逆变电压滞后市电电压时, 则要求逆变输出电压的频率f 2增大。这样经过几个周期的调节之后, 便能实现逆变输出和电网电压的同频同相 , 如图1 所示。

图1 数字锁相原理锁相环相关文章:锁相环原理锁相放大器相关文章:锁相放大器原理

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