DSP控制的全数字UPS逆变器设计与控制系统

"基于DSP控制的全数字UPS逆变器设计着重探讨了现代信息技术背景下，对不间断电源（UPS）的高可靠性需求，以及如何利用数字控制技术提升UPS逆变器的性能。文章介绍了以DSP（数字信号处理器）为核心的控制系统的结构和设计，包括采用全桥逆变器主电路，以及基于TMS320F240 DSP芯片的控制策略。此外，还详细阐述了数字双环（电流环和电压环）控制器的设计，以及关键参数的设定，以实现精确的电流和电压控制，提高系统的稳定性和抗干扰能力。" 在现代社会，随着计算机技术和互联网的飞速发展，对供电系统的稳定性和不间断性要求日益增强。UPS（不间断电源）作为保障电力供应的关键设备，其恒频恒压逆变器的性能至关重要。传统的模拟控制方式由于分立元器件的老化和温度漂移问题，往往影响系统的长期稳定。为解决这一问题，本文提出了基于DSP的全数字控制技术，该技术能够显著提高产品一致性，并增强控制的灵活性，从而提升了UPS逆变器的整体稳定性和可靠性。 系统结构上，本文设计的数字控制UPS逆变器采用全桥逆变器作为主电路，搭配TI公司的TMS320F240 DSP芯片作为核心控制器。为了降低成本并确保控制精度，控制系统选择了电阻取样，主功率电路与控制电路共地的方式。电压和电流采样信号通过ADC转换后，由DSP的PWM模块生成4路PWM信号来驱动IGBT管。 在控制策略上，文章采用了电感电流模式的数字双环PI控制。电流环作为内环，负责快速响应，而电压环作为外环，确保输出电压的稳定。电流环通过与定时器产生的三角波比较生成门极脉冲，而电压环则通过数字PI调节提供电流环的指令。在设计中，电流环和电压环的采样周期均为50μs，通过调整相应的传递函数参数，实现了良好的动态性能和噪声抑制。 本文提出的基于DSP的全数字UPS逆变器设计，通过精细的控制算法和参数设置，实现了对逆变器的高效、稳定控制，提升了UPS系统的整体安全性和性能，满足了现代信息技术环境下的高可靠性要求。