基于TMS320F28335的单相逆变电源

毕业论文(设计)Single-phaseInverterBasedonTMS320F28335姓名： 学号： 教师： -I-传统的电压型逆变电路，采用正弦脉冲调制(SPWM)的方法就可在把直流变成流谐波畸变率)小并且是稳定的系统，有很好的工作特性。Abstracte-II- –III– 在信息技术高速度发展的今天，要怎么样给各种各样的电力设备提供具有很高的安全性、可靠性的电力供应已经成为电气设备的领域的一个核心的重要研究课题。对于电源来波形。控制电路的由多个模块组设计(1)输入26Vdc(由直流稳压电源提供)；(2)输出电压有效值为12±0.2V；(3)输出频率步进可调，步距1Hz，范围为20~100HZ；(4)输出正弦波电压谐波总含量THD≤5%(或无明显失真)；(5)效率优于80%；(6)有输出电压反馈控制，输出电压波动<2%；(7)最大输出电流2A，有硬件过载保护和过流保护。框图把输出选择的输出电流、电压波率比较大。脉冲波傅立叶展图以及负载。电路由Vcc提供直流电，然后经电容(104)C和电解电容E滤去纹波形成比较07SPWM作状态，并且通过(1)直流滤波电容C0、E7的选择：(3-1)(2)二极管的选择：(3-2)V>(3-2)(3)开关管的选择 DDSSDDSSR77m，并且开关速度很快，其导压降也比较小，功耗相对来说也比较低，完全DS(ON)(4)LC滤波器的选择2IVVINOINOtLONOINON带入V=DV及tOINONI=VIN(1D)DT因为(1D)D14I=VIN(1D)DTVTIN 1of20000of20000PP(3-10)N=Lim(3-10)n>Imax= 上的高次谐波，所以可以取截止频率为开关频率五分之一，即11= 非理想特性等因素，所以器件的输出波形中往往会包含对这些低次的谐波产生抑制作用，所以选择滤波电容(3-14(3-14)(3-15)足够的电压(即VE2≈Vcc)。当芯片的HIN是高电平的时候，芯片内部的VM1开通，而管G1从开通变为关断状态。然后经过一个较为短暂的死区时间(td)后，芯片的LIN变如上述驱动四个功率管，四个功率管如上述相互交替导通截止，以这样的方式往复循环。.2.3参数选择(1)自举电容的选择：2QC>g(2)自举二极管的选择：自举二极管在电路中是一种很重要的自举器件，当电路中的高端器件开通时，由此产在TA=25°的条件下，最大反向电流为5.0A，符合电路所需要求。故选用快恢复二极管电路图(1)电压采样电路原理。一般的半波整流电路中，由于受到二极管的伏安特性的限制，所以对于较为微弱的信号无法进行整流。本设计电路采用的是能够将微弱的D转换成ACU(2)电流采样原理。由于电流信号无法直接被DSP机采样，故运用IC法获行电压法，电路送入精密整流电路。后端精密整流电路12 12 4软件设计软件实现的功能(2)实现输出电压为12±0.2V。(3)根据采样电压，自动调整SPWM占空比以稳定输出电压。4.3软件设计思想(1)生成SPWM实现输出交流电频率可调：采用等面积法，在一个周期内，采集所需M(2)输出交流电压有效值为±12V的实现：通过算法D=[1+sin()]其中X为1Hz可调。4.4程序流程图程序流程框图初始化Y按键扫描Y刷显Y过流保护NY频率加NNNY频率减采样电压Y幅值加采样电压Y幅值减ANNN(1)EPWM模块初始化流程图开始开始关闭中断GPIO选择PWM输出电平转换计算PWM周期寄存器值PWM时钟关闭EPWM1A/1B参数设置PWM时钟开启开启中断，初始化中断矢量表返回(2)SPWM产生的流程图现场保护PWM点数更改计算PWM脉宽恢复现场(3)过流保护流程图Y5硬件测试112131硬件调试(1)未上电前，对照PCB及原理图认真检查电路是否连错，保证芯片卡槽方向准确；(2)接通电源，用万用表检测芯片插槽是否正常供电后，若正常插上芯片，电源芯片是入硬件(3)插上液晶屏，看是否能正常显示初始化内容。(1)单独测试各个模块程序，能够单变量测量；(2)用示波器观察SPWM波形，根据波形调试程序；(3)软件调试成功后，与硬件配合，测试最终设计结果；(4)用示波器观测，并记录各波形。输出波形率形输入电压/V输入电流/A输出电压/V输出电流/A总结，保护功能。该设计用软A致电流上后，最后通过缩小设定的死区时间，消除了交越失真现象。最后制作而成的开关电源能稳定输出有效值位12±0.2V的交流电，频率在20~100Hz可调，调整步进1Hz满足设计要求。SPWMJ电器技术,2004,04:35-37.[4]郭石垒,秦会斌.一种新型单相全桥SPWM逆变器设计方法[J].电子器件,2016,05:1261-1264.[5]华成英,童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006..[7]蔡磊,钱照明,彭方正.Z源单相并网逆变器控制的实现[J].电力电子技术,2008,07:14-16.[8]王涛,褚鹏,潘君文.Z源逆变器的分析研究[J].电子世界,2013,20:42-43.[9]蔡昆,李耀华,胜晓松,谢孟,王平.高性能单相电压源逆变器的输出控制[J].电工技术学报,2005,01:104-107.化,2013,12:110-113.报,2008,21:6002-6005.[12]闫士杰,纪茂新,黄丽萍,杨惠惠.带多频段采样观测器的单相逆变器控制[J].中国电机工程学报,2013,12:81-89+189.程,2008,04:99-101+107.[14]董金发,王三武.基于DSP正弦脉宽调制的单相逆变电源研究[J].通信电源技术,2006,04:33-35.报,2004,02:1-4.术,2014,02:1-3+15.致谢毕业设计。在此，衷心感谢，我才能顺利的完成毕业设计的制作及毕我提供帮助的老师和同学！本文也参考了！感谢同学和朋友们对我的支持！最45621134421126442111//ThisprogramrequirestheDSP2833xheaderfiles.//Otherthenbootmodeconfiguration,nootherhardwareconfiguration//isrequired.//根据在RAM中调试的需要，这个项目配置成"boottoSARAM".2833x引导模式//表如下显示.常用的还有"boottoFlash"模式，当程序在RAM调试完善后就//可以将代码烧进Flash中并使用"boottoFlash"引导模式.tTable//GPIO87GPIO86GPIO85GPIO84//XA15XA14XA13XA12//PUPUPUPU//==========================================//1111JumptoFlash//1110SCI-Aboot//1101SPI-Aboot//1100I2C-Aboot//1011eCAN-Aboot//1010McBSP-Aboot//1001JumptoXINTFx16//1000JumptoXINTFx32//0111JumptoOTP//0110ParallelGPIOI/Oboot//0101ParallelXINTFboot//0100JumptoSARAM<-"boottoSARAM"//0011Branchtocheckbootmode//0010Boottoflash,bypassADCcal//0001BoottoSARAM,bypassADCcal//0000BoottoSCI-A,bypassADCcaltTableEnd*main.c***LED:GPIO59、60*KEY:GPIO48-53*EPWM1:GPIO0/1(A/B)*EPWM2:GPIO2/3(A/B)*MCP41010:*CS:GPIO54*CLK:GPIO55*SI:GPIO56*LCD:*CS:GPIO29*SDATA:GPIO30*SCLK:GPIO31**修改内容：增加了AD7606AD转换芯片*数据口：GPIO64-79*OS[2:0]:GPIO63-61RD:GPIO58*RST:GPIO57*BUSY:GPIO12(外部中断)*CVA/B:GPIO8(EPWM)*模拟量程：+—5V*数字量程：0-65535*数字量说明：0-32767：0~5V*32768-65535：-5V~0V*数据寄存器：ADC_7606_BUF[9]第一个和最后一个数据无效，*ADC_7606_BUF[1]对应第一个口数据#include"DSP2833x_Device.h"#include"DSP2833x_Examples.h"#include"math.h"#include"text.h"#include"led.h"#include"KEY.h"#include"LCD12864.h"#include"mcp41010.h"#include"ADC.h"#include"EPWM.h"#include"PID.h"#include"AD7606.h"//#include"eCAP.h"volatileint16ADC_7606_BUF[9]//DSP2833xHeaderfileIncludeFile//DSP2833xExamplesIncludeFile={0};voidmain(void){System_Init();while(1){while(time_flag){time_flag=0;//系统初始化//标志位清零KeyScan();//按键扫描switch(msta){case0:work0();break;case1:work1();break;case2:work2();break;case3:work3();break;default:break;}}}}/**************/**************WORK单相逆变*******************/*******************/voidwork0(void){LED0_STATUS=0;if(E_key[1]){VPP+=0.005;if(VPP>0.8){VPP=0.8;}}if(E_key[2]){VPP-=0.005;if(VPP<0.5)//工作状态{VPP=0.5;}}if(E_key[3]){period+=1;if(period>=100){period=100;}period2=2500/period;ConfigCpuTimer(&CpuTimer1,150,period2);CpuTimer1Regs.TCR.bit.TSS=0;}if(E_key[4]){//LED1_STATUS=0;period-=1;if(period<=20){period=20;}period2=2500/period;ConfigCpuTimer(&CpuTimer1,150,period2);CpuTimer1Regs.TCR.bit.TSS=0;}if(E_key[5]){//VPP+=0.01;}if(E_key[6]){//VPP-=0.01;}AD_count++;U_i=U_i+ADC_7606_BUF[1];I_in=I_in+ADC_7606_BUF[2];/*U_in=U_in+Voltage1[ConversionCount];I_in=I_in+Voltage2[ConversionCount];*/if(AD_count>=10){AD_count=0;U_sum=U_i/10;I_sum=I_in/10;U_av=0.1792*U_sum+322.48;//U_av=0.2025*U_sum+4.5013;if(I_sum<=3300){I_av=0.0249*I_sum-1.4973;}if(3300<I_sum<6500){I_av=0.0149*I_sum+29.671;}if(I_sum>=6500){I_av=0.0308*I_sum-76.934;}if(1200-10>U_av){VPP+=0.001;if(VPP>0.8){VPP=0.8;}}if(1200+10<U_av){VPP-=0.001;if(VPP<0.5){VPP=0.5;}}}if(LCD_change>=100){LCD_change=0;//LCD_PutVariable(1,4,I_sum);}}voidwork1(void){}voidwork2(void){}voidwork3(void){}//频率测量voidSystem_Init(void){InitSysCtrl();外设时钟SysCtrlRegs.HISPCP.all=ADC_MODCLK;25MHZ//HSPCLK=SYSCLKOUT/(2*ADC_MODCLK)=InitPieCtrl();IER0x0000;IFR=0x0000;InitPieVectTable();/**************烧写FLASHMemCopy(&RamfuncsLoadStart,Init_LEDGpio();Init_KeyGpio();Init_LCDGpio();Init_mcp41010Gpio();Init_AD7606Gpio();Set_AD7606_SO(6);//InitEPwm3Gpio();//禁止CPU全局中断//初始化PIE//禁止CPU中断和清除所有CPU中断标志//初始化PIE中断向量表*******************/&RamfuncsLoadEnd,&RamfuncsRunStart);//初始化LEDI/O口//初始化按键I/O口//初始化12864I/O口//初始化41010I/O口//初始化AD7606IO口//AD7606设置为采样64次取平均//初始化EPWM1,2,3,4,5的IO引脚InitEPwmGpio//GPIO24//InitECap1//GPIO24PieVectTable.TINT0=&cpu_timer0_isr;PieVectTable.XINT13=&cpu_timer1_isr;//允许访问受保护的寄存器//定时器0的中断矢量//定时器1的中断矢量//PieVectTable.EPWM1_TZINT=&epwm1_tzst_isr;PieVectTable.EPWM1_INT=&epwm1_isr;PieVectTable.EPWM2_INT=&epwm2_isr;//PieVectTable.EPWM3_INT=&epwm3_isr;//PieVectTable.EPWM4_INT=&epwm4_isr;PieVectTable.EPWM5_INT=&epwm5_isr;//EPWM1的中断矢量//EPWM2//EPWM3//EPWM4//EPWM5的中断矢量的中断矢量的中断矢量的中断矢量//本程序中用到的中断重新映射到本件的中断服务子程序；PieVectTable.XINT1=&xint1_isr;PieVectTable.XINT2=&xint2_isr;PieVectTable.ADCINT=&adc_isr;//外部中断1//ADC的中断矢量//PieVectTable.ECAP1_INT=&ISRCap1;EDIS;//禁止访问受保护的寄存器InitECap();InitAdc();InitCpuTimers();ConfigCpuTimer(&CpuTimer0,150,5000);//初始化ADC//初始化定时器//选择定时器0，晶振30MHz,系统频率150MHz,150/150MHz=1us*5000=5msConfigCpuTimer(&CpuTimer1,150,period2);//Period为时间变量，控制SPWMCpuTimer0Regs.TCR.all=0x4001;//启动定时器0,设置TIE=1，开启定时器0中断，0x0001,关闭定时器0CpuTimer1Regs.TCR.all=0x4001;//启动定时器1；IER|=M_INT1;IER|=M_INT3;//使能CPU的INT1中断//使能EPWM1的INT3中断//IER|=M_INT4;IER|=M_INT13;PieCtrlRegs.PIECTRL.bit.ENPIE=1;PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx6=1;INTxPieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx2=1;//PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx3=1;x//使能ECAP1//定时器1//使能PIE模块1组第七个中断INT3组第一个中断/1组第七个中断INT3组第一个中断//使能PIE中的TINT0，//使能PIE中的EPWM1//使能PIE组1的INT4PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx5=1;//使能PIE组1的INT5//PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx5=1;//PieCtrlRegs.PIEIER4.bit.INTx1=1;XIntruptRegs.XNMICR.bit.SELECT=0;择定时器1作为输入//使能PIE中的ECAP1中断//这个寄存器是外设的控制中断寄存器,这里选//使能INTM全局中断//调试事件使能External_Intterrupt();//外部中断初始化adc_config();epwm_config();LcmInit;//Init_ECap1();LCD_WriteStr(0,0,"单相变频电源");LCD_WriteStr(1,0,"电压:V");//adc配置//LCD_12864初始化//LCD_WriteStr(1,0,"电流:LCD_WriteStr(2,0,"频率:LCD_WriteStr(3,0,"电流:DELAY_US(30000);A");}/**************定时器0中断*******************/interruptvoidcpu_timer0_isr(void){time_flag=1;PieCtrlRegs.PIEACK.all=PIEACK_GROUP1;}//定时器0中断//应答寄存器清零，重新开始计数interruptvoidcpu_timer1_isr(void)//定时器1中断{if(sin_cnt>=400)sin_cnt=0;PWM_V=1875*(1+VPP*sin(2*PI*sin_cnt/400));VEPwm2Regs.CMPB=PWM_V;}voidExternal_Intterrupt(void){//GPIO12和GPIO13配置为输入引脚通用I/O口GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO12=0;//选择为通用I/O口GpioCtrlR