附录B29

表1 信号通道配置„15

表2 所有16通道的转换时间„17

第II页 本科毕业设计说明书

1 绪论

近年来,随着电力电子技术快速发展,各种高性能的电力电子变换控制算法层出不穷,应用范围也越发广泛。各种电力电子变换器对控制平台的要求既存在共性,也有差异。如果为不同的变换器分别开发专用控制平台,则耗时长,成本高。而开发电力电子变换器通用控制平台则相对效率高,成本低,而且有利于软件的模块化和通用化[1]。在ABB等公司的产品中都采用了通用平台和单元的技术。

1.1 研究课题的背景及意义

电力电子变换器[2]能将电力从交流转换为直流(整流器),直流转换为直流(斩波器)，直流转换为交流(逆变器)，同频率交流转换为交流(交流控制器)，变频率交流转换为交流(周波变换器)。它们是四种类型的电力电子变换器。变换器被广泛用于加热和灯光控制，交流和直流电源，电化学过程，直流和交流电极驱动，静态无功补偿，有源谐波滤波等等。

在过去电力电子变换器常采用模拟控制的方式，适用于功能单一的变换器，仅能满足固定应用场合的需求。今天电力电子变换器常应用于可再生能源发电、微网等场合，智能化需求不断增大，采用基于数字控制的控制平台有利于提高电力电子硬件开发的模块化，缩短硬件开发的时间[3]。

因此设计一种基于DSP电力电子变换器的通用测控平台有重要的研究价值。所以本文设计了一种基于TI-DSP电力电子变换器的通用测控平台，它不仅能够实现对单向DC-DC变换器进行电流电压的实时测量以及控制，同样适用于其它类型变换器的测控。本文扩展了DSP的AD模数转换模块，进行电压、电流信号的必要采样。为了实现了对输出波形占空比和频率的测控，还扩展了脉宽调制模块PWM。由于越来越多的电力电子装置是并网运行的需要检测电网的过零点和周期,所以本文扩展了定时器模块TIMER。

1.2 国内外研究现状

计算机、通信等行业[4]的飞速发展以及便携式设备的广泛应用推动着开关电源技术的不断发展和进步。DC-DC变换器作为开关电源的核心是当前研究的热点之一。DC-DC变换器技术结合了DC-DC变换器理论、集成电路设计和功率半导体器件技术等相关学科知识。在电池的充放电,电动汽车,UPS系统,太阳能发电系统,航空电源系统等场合,双向DC-DC变换器获得了越来越广泛的应用。隔离式双向直流变换器有正激、反激、推挽和桥式等电路拓扑结构.2001年浙江大学陈刚博士在双向反激式直流变换器基础上提出有源箝位双向反激式直流变换器[5],变压器原副边箝位电路的引入,消除了普通反激变换器中的电压尖峰和振荡,实现了所有开关管的零电流开关,减少了开关器件的电压应力。

随着科学技术的发展,数字信号处理(DSP)技术在信号处理各领域得到广泛的应用,特别是单片高速数字信号处理器的问世,给DSP技术的实时应用提供了良好环境[6]。在我国航天测控领域,将微机与DSP技术相结合构成的新一代DSP测控系统,如WYCK统一测控系统中的遥控分系统和外测分系统以及DF31的GPS测量设备车等。电力电子控制装置也广泛应用于各种领域。例如:不停电电源、开关电源、机车辅助电源、蓄电池充电放电、电子模拟负载、电力机车、电传动内燃机车等[7]。与早期的测控系统相比,不仅在设备性能上得到了很大的改善,设备的体积减小了许多,同时还具有操作使用灵活方便、自诊断功能完善、可扩展性强的特点。