摘要
傳統(tǒng)的整流裝置是電網(wǎng)污染的主要來源，三相電壓型PWM整流器具有輸出電壓恒定、能實現(xiàn)單位功率因數(shù)運行、電能雙向流動等特點，因而成為目前電力電子領域中的熱點課題之一。
隨著大規(guī)模集成電路技術及計算機技術的發(fā)展，采用微處理器作為硬件控制核心的微機控制器將成為今后整流器的發(fā)展方向。隨著控制方法的不斷改進與發(fā)展，對微機整流控制器的運算速度提出了非常高的要求。本文根據(jù)設計要求，以DSP(數(shù)字信號處理器)作為控制核心，研究并設計了基于DSP的PWM整流器。
本文首先介紹了PWM整流器的發(fā)展狀況，說明了DSP與其他單片機或通用微處理器相比在性能上的優(yōu)勢。從整流主電路、控制電路、測量電路、SVPWM調制方法等幾個方面論述了基于DSP的PWM整流器的硬件設計以及主要實時軟件的流程圖和實現(xiàn)方法。文中還介紹了PIM(功率智能模塊)的使用，并基于此設計了系統(tǒng)的主電路，并用TMS320F2812的匯編語言與C語言結合進行了軟件編程。由于采用了這些先進技術，使得本文中的PWM整流器結構簡單、性能可靠、操作方便。

關鍵詞：PWM整流器；空間電壓矢量脈寬調制；數(shù)字信號處理器；智能功率模塊

Title:   The Design of Three-phase PWM rectifier Based on DSP
Abstract
The conventional rectifier Produce harmonic Problem in power system. While three-phase PWM VSR (voltage source rectifier) can provide constant dc bus voltage and get unity Power factor .It also has line Power feedback capability So it is becoming interested in power electronics field.
With the development of large-scale integrate circuit technology and computer technology，microcomputer-based rectifier controller will become the main stream of rectifier controllers in the future. Constant improvement in rectifier control microcomputer -based rectifier controller. According to this requirement,the paper studies and designs the DSP-based rectifier controller by using DSP (Digital Signal Processor) as the control center.
This paper introduces the control function and the developing tendency of PWM rectifier. And, it illustrates DSP's performance advantage compared with the other single chips or general-purpose processors. It deals with the design of the DSP-based rectifier's hardware and the flowchart and realization method of its software from the aspects of control circuit, measuring circuit.
main circuit and the method of realizing SVPWM. The paper also introduces use of IPM (Intelligent Power Module), and designs main circuit based on it. Because of the adoption of these advanced technologies, the PWM rectifier structure is simpler, its performance as retiadte and its operation convenient.

Keywords： PWM rectifier；SVPWM；DSP；IPM

 
目錄
摘要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1課題的研究目的和意義 1
1.2傳統(tǒng)整流裝置的缺點 1
1.3  三相PWM整流器的國內外發(fā)展狀況 2
1.3.1國內外發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.3.2 PWM整流器的研究狀況 5
1.3.3  PWM整流器控制技術研究方向 7
1.4本文的主要研究內容 8
第二章 PWM整流器的工作原理、拓撲結構及數(shù)學模型 9
2.1 PWM整流器的工作原理 9
2.2 PWM整流器電路拓撲 11
2.2.1電壓型PWM整流器拓撲結構 11
2.3三相PWM整流器數(shù)學模型 14
2.3.1三相PWM整流器動態(tài)數(shù)學模型 14
2.3.2基于狀態(tài)空間平均法數(shù)學模型 17
第三章 整流器主電路參數(shù)的選擇 20
3.1直流側電壓的選定 20
3.2交流側電感的設計 20
3.3直流側電容的設計 21
3.4電路參數(shù)設定 22
第四章 PWM整流器的硬件設計 23
4.1控制系統(tǒng)的設計 23
4.1.1處理器的選擇 23
4.1.2實時時鐘 24
4.1.3電源轉換電路 25
4.1.4開關量輸入電路設計 26
4.2測量回路的設計 27
4.2.1直流電壓采樣電路 27
4.2.2交流電流采樣電路 28
4.2.3電網(wǎng)電壓同步信號采樣電路 30
4.2.4相位及頻率測量 31
4.3主回路的設計 31
4.3.1主回路智能功率模塊的選擇 32
4.3.2輸入電路 33
4.3.3 DIP-IPM緩沖電路設計 34
第五章 基于DSP的空間電壓矢量脈寬調制的實現(xiàn) 35
5.1坐標變換 35
5.2基于TMS320F2812的SVPWM的實現(xiàn)方法 38
5.2.1占空比的確定 39
5.2.2扇區(qū)的確定 40
第六章 軟件設計 42
6.1軟件的可靠性設計 42
6.1.1結構化軟件設計的重要性 42
6.1.2結構化編程原則 42
6.1.3軟件測試 43
6.2高精度的定點運算 43
6.2.1定點數(shù)的定標 43
6.2.2定點數(shù)的運算 45
6.3系統(tǒng)DSP軟件設計 45
6.3.1 PID控制子程序 45
6.3.2同步中斷子程序 46
6.3.3保護程序設計 46
結論 49
致謝 50
參考文獻 51