基于DSP的数字PWM发电机逆变器与显示模块的设计

论文摘要

基于模拟控制的逆变器已经发展的非常成熟,但是仍有许多不足之处。近几年来,随着数字信号处理技术的高速发展,以全数字化控制技术实现的逆变控制器以其通用性强、抗干扰能力强、控制规律灵活、可以实现先进算法和便于实时控制等优点,成为现代电力电子技术发展的新方向和热点。本文从实际问题出发,特别介绍了在小型数码发电机中数字逆变模块的应用,介绍了逆变器的工作原理,关键技术,以及三种经典的正弦PWM调制方式:包括双极性正弦PWM调制法、单极性正弦PWM调制法、倍频单极性正弦PWM调制法。通过比较最终选择了单极性正弦PWM调制法作为本文所研究发电机逆变器的调制方式,在此基础上给出了系统的完整的硬件设计。同时把应用于发电机逆变器的液晶显示模块的设计做了全面的描述。其次,给出了硬件设计的结构框图,对电路每一部分的设计进行了有详尽的阐述:包括逆变器的主电路,驱动电路,采样电路和保护电路;显示模块的主电路,驱动电路,采样电路,显示电路以及逆变器和显示模块的数字控制器的硬件电路,完成了PCB电路板的设计。最后,基于DSP TMS320LF2401A,单片机EM78P260NM完成了数字正弦PWM和液晶模块的硬件及软件程序设计,并且已转化为产品销售给客户,在实际应用中取得了很好的效果,取得很好的经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 逆变器研究现状和发展趋势
• §1-2 逆变电路的工作原理与基本结构
• 1-2-1 逆变电路的工作原理
• 1-2-2 逆变电路的基本结构
• §1-3 逆变器的主要控制技术现状
• 1-3-1 逆变器的模拟控制技术
• 1-3-2 逆变器的数字控制技术
• §1-4 逆变器在小型发电机中的应用
• §1-5 课题研究的背景
• §1-6 本论文所研究的主要内容
• 第二章 脉宽调制型（PWM）逆变电路
• §2-1 正弦脉宽调制的基本原理
• §2-2 单相桥式SPWM 逆变电路
• 2-2-1 单极性SPWM 调制方式逆变电路
• 2-2-2 双极性SPWM 调制方式逆变电路
• 第三章 基于 DSP 数字 PWM 发电机逆变器的设计
• §3-1 TMS320LF2401A 处理器
• §3-2 逆变控制系统的主电路硬件设计
• 3-2-1 整流部分的设计
• 3-2-2 逆变部分的设计
• §3-3 数字信号的硬件设计
• 3-3-1 复位电路的设计
• 3-3-2 时钟电路的设计
• 3-3-3 仿真器接口的设计
• 3-3-4 采样电路的设计
• 3-3-5 滤波电路的设计
• 3-3-6 保护电路的设计
• 3-3-7 辅助电源电路的设计
• §3-4 试验照片
• §3-5 PWM 的产生
• 3-5-1 对称PWM 波形的发生
• 3-5-2 非对称PWM 波形的发生
• 3-5-3 事件管理单元的空间PWM 波形产生
• §3-6 系统软件
• 第四章 基于 EM78P259NM 显示模块的设计
• §4-1 EM78P259NM 单片机的介绍
• §4-2 显示模块的模拟部分硬件设计
• 4-2-1 供电电路的设计
• 4-2-2 采样电路的设计
• 4-2-3 保护电路的设计
• 4-2-4 隔离电路的设计
• §4-3 显示模块的数字部分硬件设计
• 4-3-1 复位电路的设计
• 4-3-2 时钟电路的设计
• 4-3-3 采样电路的设计
• §4-4 样机照片
• §4-5 基于ⅡC 总线的EEPROM
• §4-6 对频率采样的设计
• §4-7 对电压采样的设计
• §4-8 对电流采样的设计
• §4-9 程序流程图
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢