赵志旺[1]吴玲[2]李龙[1]张颖超[1]
　　
　　(1.重庆通信学院,重庆400035)
　　
　　(2.解放军75706部队,广州510510)

CPLD的输入信号主要有两组:
　　
　　①从故障信号检测电路检测的信号,包括交流过流信号、直流侧过压信号、电网过压信号及开关管断路信号;
　　
　　②由DSP输入的6路PWM脉冲信号。CPLD对DSP输出的PWM信号进行整形,包括增加互补脉冲、添加死区、限制最小脉宽等,还可以通过CPLD实现保护功能,当CPLD判断输入信号满足保护动作条件时,就将各路PWM输出置为保护状态,完成保护动作并输出故障信号通知DSP。CPLD输出的PWM信号接下拉电阻,这样在CPLD输出为高阻时PWM输出的低电平,避免在主程序没开始的时候,CPLD发出PWM信号使开关器件误导通。
　　
　　(3)信号调理电路
　　
　　电压、电流传感器采样得到的值都在-12～12V内,而DSP芯片TMS320F2812的模拟电压输入范围仅为0～3V,在此设计出模拟信号调理电路如图5所示。-12～12V的模拟信号先经反相比例电路转换为-1.5～1.5V的反相信号,再经加法电路反相,并将电压范围转换到0～3V,最后限幅电路将输入DSP中ADC模块的电压限制在0～3V。
　　
　　3 系统的软件设计
　　
　　系统软件主要分为主程序部分和中断程序部分。系统的主程序主要是对控制软件进行初始化,设置DSP的各种功能模块。初始化完成后,系统进入等待状态,等待各种中断产生。另外系统包含两个中断服务子程序,分别为定时器1中断服务子程序,捕获口中断服务子程序。
　　
　　定时器1以开关管工作频率为其工作频率,在程序中完成电压、电流的调节以及PWM信号的输出,同时要完成各种软件保护的查询与输出保护信号的功能。图6为定时器1中断服务子程序控制信号产生部分。
　　
　　捕获口中断服务子程序的作用是对输入电压信号进行定位。利用对A相电压过零点的捕获来定位电压矢量的零点,得到此零点后,一个交流周期以内,用定时器2来指示电压的相位,经过一定的转换,即可获得电压矢量的实际位置。
　　
　　4 实验结果
　　
　　根据上述方案，设计了基于TMS320F2812和EPM7256AE的三相PWM整流器样机，并进行了实验。
　　
　　从实验中看出,空载时,三相电源相电压一直为正弦波形,相电流为0,加载后,相电流在很短的时间内由零变为与相电压同频、同相位的信号。加载后,输出电压在迅速稳定在600V左右,有功电流在很短的时间内迅速上升,然后稳定在一个定值,三相实验的功率因数都在0.99以上。
　　
　　可以看出,实验基本上实现了输入电流与输入电压同频、同相且为正弦波,单位功率因数,输出电压稳定,系统的稳态性能和动态性能比较理想。
　　
　　5 结束语
　　
　　本文结合三相PWM整流器的工作原理,以TMS320F2812和EPM7256AE为核心,详细设计了三相PWM整流器的硬件电路和软件流程,实现了对三相PWM整流器的快速控制和可靠保护。实验结果验证了控制方法和系统的有效性,具有很好的推广实用价值。
　　
　　参考文献
　　
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　　作者简介
　　
　　赵志旺,男,1982年生,硕士研究生,主要研究方向为电力电子及电力传动。

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