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(yùn)行、電能雙向流動等特點(diǎn)，因而成為目前電力電子領(lǐng)域中的熱點(diǎn)課題之一。
隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用微處理器作為硬件控制核心的微機(jī)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(jìn)與發(fā)展，對微機(jī)整流控制器的運(yùn)算速度提出了非常高的要求。本文根據(jù)設(shè)計要求，以DSP(數(shù)字信號處理器)作為控制核心，研究并設(shè)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?fàn)顩r，說明了DSP與其他單片機(jī)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(diào)制方法等幾個方面論述了基于DSP的PWM整流器的硬件設(shè)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(shè)計了系統(tǒng)的主電路，并用TMS320F2812的匯編語言與C語言結(jié)合進(jìn)行了軟件編程。由于采用了這些先進(jìn)技術(shù)，使得本文中的PWM整流器結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、操作方便。

關(guān)鍵詞：PWM整流器；空間電壓矢量脈寬調(diào)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(diǎn) 1
1.3  三相PWM整流器的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 2
1.3.1國內(nèi)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(shù)研究方向 7
1.4本文的主要研究內(nèi)容 8
第二章 PWM整流器的工作原理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型 9
2.1 PWM整流器的工作原理 9
2.2 PWM整流器電路拓?fù)?nbsp;11
2.2.1電壓型PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 11
2.3三相PWM整流器數(shù)學(xué)模型 14
2.3.1三相PWM整流器動態(tài)數(shù)學(xué)模型 14
2.3.2基于狀態(tài)空間平均法數(shù)學(xué)模型 17
第三章 整流器主電路參數(shù)的選擇 20
3.1直流側(cè)電壓的選定 20
3.2交流側(cè)電感的設(shè)計 20
3.3直流側(cè)電容的設(shè)計 21
3.4電路參數(shù)設(shè)定 22
第四章 PWM整流器的硬件設(shè)計 23
4.1控制系統(tǒng)的設(shè)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(zhuǎn)換電路 25
4.1.4開關(guān)量輸入電路設(shè)計 26
4.2測量回路的設(shè)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(shè)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(shè)計 34
第五章 基于DSP的空間電壓矢量脈寬調(diào)制的實現(xiàn) 35
5.1坐標(biāo)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(shè)計 42
6.1軟件的可靠性設(shè)計 42
6.1.1結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計的重要性 42
6.1.2結(jié)構(gòu)化編程原則 42
6.1.3軟件測試 43
6.2高精度的定點(diǎn)運(yùn)算 43
6.2.1定點(diǎn)數(shù)的定標(biāo) 43
6.2.2定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算 45
6.3系統(tǒng)DSP軟件設(shè)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(hù)程序設(shè)計 46
結(jié)論 49
致謝 50
參考文獻(xiàn) 51