电力电子
|
单DSP三电平控制策略
蔡凯1 , 程善美1 , 李自成2
1. 华中科技大学控制科学与工程系 武汉 430074 2. 武汉工程大学电气信息学院 武汉 430073
Study of Applying Three-Level PWM Strategy on Single-DSP Architecture
Cai Kai1 , Cheng Shanmei1 , Li Zicheng2
1. Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China 2. Wuhan Institute of Technology Wuhan 430073 China
摘要 相对传统的二电平系统多电平系统具有电压变化率(dV /dt )低、谐波畸变率(THD)低和器件承受电压低等优点, 三电平系统是其中最具工程价值的典型方案。三电平硬件平台一般采用经典的"DSP+CPLD"架构, 三电平控制策略中由DSP完成三电平算法部分, 由CPLD完成PWM信号扩展分配部分。本文重新分析了三电平控制策略的模块层次, 并结合典型的DSP硬件系统结构, 提出了在以单DSP为核心的硬件架构上实现三电平控制策略的方案。硬件平台的实验结果证明了该方案的可行性, 该方案在系统紧凑性、可靠性和成本上具有一定的优势。
关键词 :
三电平 ,
PWM扩展 ,
单DSP系统 ,
双EV联合模式
Abstract :Multi-level converters are provided with extremely lower dV /dt , very low harmonic distortion, and low device’s voltage stress. As one of multi-level converters with general applications, three-level converter usually works in the "DSP+CPLD" hardware architecture, in which DSP completes the three-level algorithm, and CPLD implements the PWM extension task. A novel three level scheme with only one single DSP is put forward based on analysing on algorithm modularity and hardware properties. Results of experiments on two types of hardware platform testify the feasibility of this scheme, and it exhibits good characters of high compact structure, dependability, as well as low cost.
Key words :
Three-level
PWM
single-DSP architecture
two EV union mode
收稿日期: 2008-06-11
出版日期: 2014-02-17
作者简介 : 蔡凯 男, 1979年生, 博士研究生, 主要研究方向为电力电子与电力传动。程善美 男, 1966年生, 博士, 教授, 主要研究方向为电力电子与电力传动和智能控制技术。
引用本文:
蔡凯, 程善美, 李自成. 单DSP三电平控制策略[J]. 电工技术学报, 2009, 24(7): 120-124.
Cai Kai, Cheng Shanmei, Li Zicheng. Study of Applying Three-Level PWM Strategy on Single-DSP Architecture. Transactions of China Electrotechnical Society, 2009, 24(7): 120-124.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2009/V24/I7/120
[1] Nabae A, Takahashi I, Akagi H. A new neutral- clamped PWM inverter[C]. IEEE IAS Annual Meetings, 1980:761-766. [2] Rodriguez J, Jih-Sheng L, Peng F. Multilevel inverters: a survey of topologies, controls, and applications[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2002, 49(4): 724-738. [3] 李永东. 高性能大容量交流电机调速技术的现状及展望[J]. 电工技术学报, 2005, 20(2): 1-10. [4] Wu B. High-power converters and AC drives[M]. 2nd ed. Hoboken N J: Wiley-IEEE Press, 2006. [5] 李永东, 高跃. 多电平PWM控制技术发展[J]. 变频器世界, 2006(3): 6-16. [6] Pan Z. Multilevel back-to-back converters: topologies and control strategies[D]. Lansing: Michigan State University, 2005. [7] 白志红, 张仲超. 单相电流型多电平逆变器组合拓扑及其SPWM调制策略研究[J]. 电工技术学报, 2007, 22(11): 80-84. [8] 绳伟辉, 李崇坚, 朱春毅, 等. 大功率IGCT三电平变流器空间矢量PWM调制算法[J]. 电工技术学报, 2007, 22(8): 1-6. [9] 谭聪. 三电平逆变器空间电压矢量PWM调制及实现[D] . 合肥:合肥工业大学, 2006. [10] Figoli D. A software modularity strategy for digital control systems[J/OL]. http://focus.ti.com.cn/cn/lit/ an/spra701.
[1]
余晨辉, 汪凤翔, 林贵应. 基于在线扰动补偿的三电平PWM整流器级联式无差拍控制策略 [J]. 电工技术学报, 2022, 37(4): 954-963.
[2]
辛业春, 王延旭, 李国庆, 王朝斌, 王尉. T型三电平并网逆变器有限集模型预测控制快速寻优方法 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(8): 1681-1692.
[3]
高瞻, 李耀华, 葛琼璇, 赵鲁, 王珂. 一种三电平中点钳位变流器改进型载波反相层叠脉宽调制策略 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(4): 831-842.
[4]
庄桂元, 张兴, 刘威, 庄加才. 带飞跨电容的三电平拓扑中SiC MOSFET过电压与过电流保护 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(2): 341-351.
[5]
李伟, 王辉, 黄守道, 吴轩. 全桥三电平DC-DC变换器优化控制策略 [J]. 电工技术学报, 2021, 36(16): 3342-3353.
[6]
耿程飞, 杨波, 吴翔, 谭国俊, 张明华. 背靠背三电平变流器IGBT共叠层母线过电压耦合分析及解耦方法 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(zk2): 440-449.
[7]
鲁思兆, 吴雷, 李思奇, 韦光勇. 零电压开关N型交错并联三电平双向DC-DC变换器 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(zk2): 461-469.
[8]
伍文俊, 蔡雨希, 兰雪梅. 三电平中点钳位型变换器线性自抗扰离散建模与稳定控制 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(zk1): 37-48.
[9]
杨超, 许海平, 袁志宝, 许志强. 双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(8): 1679-1689.
[10]
高瞻, 李耀华, 葛琼璇, 赵鲁, 张波. 适用于大功率三电平中点钳位整流器的SVPWM和DPWM策略研究 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(23): 4864-4876.
[11]
程启明, 江畅, 沈磊, 程尹曼. 准Z源三电平并网逆变器的无源控制策略 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(20): 4361-4372.
[12]
张国政, 陈炜, 谷鑫, 李新旻, 周湛清. 三电平牵引变流器改进同步空间矢量调制策略 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(18): 3908-3916.
[13]
高瞻, 李耀华, 葛琼璇, 赵鲁, 张波. 低载波比下三电平中点钳位变流器改进型同步载波脉宽调制策略研究 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(18): 3894-3907.
[14]
高瞻, 葛琼璇, 李耀华, 赵鲁, 张波. 一种基于载波实现的三电平中点钳位变流器零矢量首发SVPWM方法 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(10): 2194-2205.
[15]
李兵, 崔介兵, 何怡刚, 史露强, 刘晓晖. 基于能量谱熵及小波神经网络的有源中性点钳位三电平逆变器故障诊断 [J]. 电工技术学报, 2020, 35(10): 2216-2225.