基于TMS320F2812 的逆变电源控制器的设计与研究

式中，1.1 为过电压保护系数;α 为安全系数，一般取1.1;100 为di /dt引起的尖峰电压。 选取时必须使额定电压UCEP≥UCESP,考虑到IGBT 的实际电压等级，这里取UCEP=1 700 V. 2.2.2 IGBT 额定电流IC的确定 流过IGBT 的最大峰值电流为：

式中，Id(max)为最大平均电流;α 为输出脉冲的占空比，α=0.1 时为最小占空比，ICM为最大峰值电流。最大峰值电流持续的时间为10 ms.考虑到电源输出的平均电流较小，而峰值电流持续的时间短的特点， 本设计选用德国英飞凌公司的IGBT 模块，型号：FF1200R17KE3 (其耐压值为1 700 V,额定电流1 200 A)。

3控制系统软件设计

3.1 软件的总体结构

软件部分主要包括SPWM 的产生、A/D 转换、PID 调节、软启动和保护。基于TMS320F2812 的控制电路是电源系统的核心，电源输出的正负脉冲个数、占空比、频率、加工时间、工作方式、加工时间段等参数都是由该控制电路的软件实现。通过正弦脉宽调制技术控制三相桥式逆变器，使其输出频率可调、幅值稳定的三相正弦电压。下面主要介绍主程序模块和SPWM 产生模块。 在主程序中，需检测系统是否出现过压、欠压、过流故障，如果出现则把相应的标志寄存器置位，当查询到故障标志置位后，切除故障源。主程序流程图如图4 所示。

3.2 PWM 生成原理

为了产生PWM 信号，使用一个定时器来重复PWM 的周期，用一个比较寄存器来存放调制值。定时器计数器的值不断地与比较寄存器进行比较，当两值匹配时，相关输出产生从低到高(或从高到低)的变化。当第二次匹配产生或周期结束时，相关引脚会产生另一个变化(从高到低或从低到高)。 输出信号的变化时间由比较寄存器的值决定。这个过程在每个定时器周期按照比较寄存器不同的值重复，这样便产生了PWM 信号。

3.3 仿真设计

在DSP 开发环境中测试三相全控整流电路输出电压波形，负载两端电压波形。输出5 个正脉冲、占空比50%,5 个负脉冲、占空比90%时的DSP 输出的波形和逆变器带负载时的波形如图5、6 所示。

从图中可以看出电源利用TMS320F2812 中的事件管理器，采用SPWM 调制的方式，逆变器输出信号接近于标准的正弦波。加上负载后电压波形出现了畸变，这是由于整流后滤波电容充放电的结果。

4 结束语

本文概述了逆变电源的数字控制策略，分析了各自的优缺点，并详细介绍了基于TMS320F2812 的主回路和控制回路的硬件和软件设计。结合TMS320F2812 事件管理器EV 单元，采用正弦脉宽调制(SPWM)技术，通过对SPWM 程序进行设计和改进算法，可以有效的调节逆变电源输出的频率和有效值。通过对系统的逐渐完善，可进一步提高电源的可靠性和稳定性。