三相弧焊逆变电源PFC中双DSP控制系统

论文摘要

随着电力电子技术的发展,弧焊逆变电源也得到了迅速发展。而在弧焊逆变电源中,由于其整流部分是由二极管和电感或电容等非线性负载组成,而这些非线性负载会使输入电流波形发生畸变,从而会产生大量的谐波电流。这些谐波电流不仅会降低弧焊逆变电源的功率因数,而且会对电网和其它相邻用电设备造成谐波污染。为了减少甚至消除谐波污染,提高功率因数,功率因数校正技术就显得尤为重要。为了校正弧焊逆变电源的功率因数,需要对弧焊逆变电源的主电路进行相应的控制。由于在其主电路的整流部分和逆变部分有大量的数据需要进行计算、处理,同时还要保证其实时性和准确性,一块DSP显然无法满足控制需要。因此,本文采用两块TI公司生产的TMS320LF2407A组成双DSP主从式控制系统,其中主DSP主要完成对整流器的控制并将从DSP传输来的数据进行必要的计算以完成对后级的控制；从DSP主要完成对逆变器的控制,并将采集的焊机的反馈电流、电压以及负载的状况传输到主DSP。为了保证两块DSP均能高效的完成各自的工作,它们之间的数据传输与交换则必不可少。本文采用美国IDT公司开发研制的高速16k×16bits双口静态RAM (IDT7026)作为其数据交换与传输通道,利用其BUSY引脚来实现两块DSP对双口RAM左右两端口进行读与写数据操作。并且其数据传输速度非常快,能够保证DSP对整流器或者逆变器的实时控制。最后通过采集必要的电压、电流波形,验证了双DSP控制系统对弧焊逆变电源功率因数校正技术的可行性。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 谐波污染来源及危害
• 1.1.1 谐波污染来源
• 1.1.2 谐波污染的危害及控制方法
• 1.2 功率因数校正技术
• 1.2.1 功率因数校正技术定义
• 1.2.2 功率因数校正电路分类
• 1.3 国内外功率因数研究现状
• 1.4 弧焊逆变电源的概况及发展
• 1.4.1 弧焊电源的概况
• 1.4.2 弧焊逆变电源功率因数校正研究现状
• 1.4.3 数字化弧焊电源的概念及特点
• 1.4.3.1 数字化弧焊电源的概念
• 1.4.3.2 数字化弧焊电源的特点
• 1.5 DSP概述
• 1.5.1 DSP的含义
• 1.5.2 TMS320系列DSP的特点
• 1.6 课题研究内容及意义
• 第2章 DSP系统选择与分析
• 2.1 各种控制方法分析
• 2.1.1 单片机控制
• 2.1.2 单个DSP控制
• 2.1.3 单片机+DSP控制
• 2.1.4 双DSP控制
• 2.2 芯片的选择
• 2.3 TMS320LF2407A介绍及特点
• 2.3.1 TMS320LF2407A简介
• 2.3.2 TMS320LF2407A特点
• 第3章 双DSP控制系统的硬件设计
• 3.1 弧焊逆变电源双DSP控制系统组成
• 3.2 从DSP对逆变器控制的设计
• 3.2.1 采样电路
• 3.2.1.1 电流采样电路
• 3.2.1.2 电压采样电路
• 3.2.2 A/D转换模块
• 3.2.3 驱动电路
• 3.3 主DSP对整流器控制设计
• 3.4 双DSP之间的数据交换
• 3.4.1 数据交换传输方式的选择
• 3.4.2 双口RAM介绍
• 3.4.2.1 双端口数据存取工作原理
• 3.4.2.1 标志器的工作原理
• 3.4.3 双DSP之间的数据交换及传输
• 第4章 双DSP控制系统的软件设计
• 4.1 CCS软件开发环境
• 4.1.1 CCS软件开发环境简介
• 4.1.2 DSP开发工具及软件开发流程
• 4.2 系统总体软件设计
• 4.2.1 系统总体软件控制设计
• 4.2.2 系统初始化程序
• 4.3 主（从）DSP对整流器（逆变器）控制软件设计
• 4.3.1 A/D转换程序设计
• 4.4 双DSP数据交换与传输软件设计
• 第5章 实验结果及分析
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 导师及作者简介