一种基于TMS320LF2407的并网逆变器控制策略

本文介绍了一种基于TMS320LF2407数字信号处理器（DSP）的并网逆变器控制策略，该策略主要应用于电压型单相全桥并网逆变器。并网逆变器在可再生能源系统中起到关键作用，将直流电转化为交流电并接入电网。TMS320LF2407是一款高性能、低功耗的DSP芯片，适合于这种实时性强、计算密集的控制任务。 1. 控制策略 并网逆变器的主电路采用全桥拓扑结构，通过SPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制）技术实现高效率和高功率因数。电压相量图分析显示，当功率因数为1时，可以通过调整逆变器输出电压的相位超前角β来控制送入电网的功率。在电感L1和电网电压UN恒定的情况下，根据功率Po和电感两端电压UL的关系，可以计算出超前角β。通过实时检测直流侧电压和电网电压，调整调制比m，确保逆变器在电网电压波动时仍能保持单位功率因数。 2. 实现方法 控制单元的核心是TMS320LF2407 DSP，负责处理来自外围检测电路的数据，包括直流母线电压、电网电压和电流等信息。控制单元与主电路隔离，直流电压检测采用高线性度的线性光耦TIL300，电网电压过零检测则利用DSP的CAP捕捉单元。此外，过流保护和电网电压异常时的保护功能也是通过软件算法实现，一旦检测到异常，会封锁逆变控制脉冲，断开主电路，保护设备安全。 3. 软件设计 控制软件基于文献中的倍频式SPWM方法，利用DSP的PWM输出特性生成开关器件的驱动波形。通过设置DSP的通用定时器1，使其在每个工频周期内根据预设的正弦表生成调制信号。正弦表存储90°至360°的正弦值，调整后可用于产生不同相位的SPWM波形。 4. 总结 基于TMS320LF2407的并网逆变器控制策略具有实现简单、控制灵活的特点，实验结果验证了其有效性。这种控制策略对于提高可再生能源系统的稳定性和效率具有重要意义，同时为未来智能电网的发展提供了技术支持。