本發(fā)明涉及電路
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種基于DSP的多電平級(jí)H橋功率匹配的逆變器及其仿真方法。
背景技術(shù)：
：逆變器是一種DCtoAC的變壓器，它其實(shí)與轉(zhuǎn)化器是一種電壓逆變的過(guò)程。轉(zhuǎn)換器是將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出，而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電；兩個(gè)部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中的逆變器在特殊環(huán)境(單個(gè)光伏電池板被遮擋)下容易出現(xiàn)各H橋傳輸功率不匹配控制。例如，在光照強(qiáng)度突變情況下，容易影響其響應(yīng)速度和控制精度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種基于DSP的多電平級(jí)H橋功率匹配的逆變器及其仿真方法，解決了上述技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了逆變器性能穩(wěn)定的技術(shù)效果。第一方面，本發(fā)明提供一種基于DSP的多電平級(jí)H橋功率匹配的逆變器，所述逆變器包括光伏電池模塊、級(jí)聯(lián)H橋及DSP控制模塊；所述光伏電池模塊包括三個(gè)光伏電池，所述三個(gè)光伏電池分別連接所述級(jí)聯(lián)H橋的三個(gè)H橋；所述DSP控制模塊包括采樣模塊、DSP核心板及ePWM模塊；所述級(jí)聯(lián)H橋與所述采樣模塊連接，所述采樣模塊與所述DSP核心板連接，所述DSP核心板與所述ePWM模塊連接；所述三個(gè)H橋的門(mén)級(jí)分別接收所述ePWM模塊產(chǎn)生的三路ePWM信號(hào)。優(yōu)選的，所述逆變器還包括濾波器模塊，所述濾波器模塊與所述三個(gè)H橋的輸出的交流電級(jí)聯(lián)，用于濾波。第二方面，本申請(qǐng)還提供一種應(yīng)用于上述逆變器的仿真方法，所述仿真方法包括：步驟一，利用所述采樣模塊采集輸入電壓UH1、UH2，UH3，計(jì)算調(diào)整系數(shù)ri，和修正的調(diào)制比MHi；步驟二，通過(guò)所述DSP核心板的鎖相環(huán)獲得調(diào)制波信號(hào)相位角ωTs，其中，所述調(diào)制波信號(hào)相位角ωT是根據(jù)所述采樣模塊采集輸入電壓UH1、UH2，UH3計(jì)算得到的；步驟三，計(jì)算調(diào)制波相位角θk+1＝θk+ωTs；通過(guò)所述鎖相環(huán)在θk＝0，計(jì)算θk+1的值；步驟四，根據(jù)載波和調(diào)制波劃分區(qū)間，并根據(jù)劃分的區(qū)間計(jì)算出3個(gè)H橋的6路占空比，列出每個(gè)區(qū)間的占空比的表格輸入DSP核心板中；步驟五，根據(jù)步驟三中求得的調(diào)制波相位角θk+1為基準(zhǔn)，計(jì)算出載波與調(diào)制波對(duì)應(yīng)的區(qū)間，再分別計(jì)算出該區(qū)間內(nèi)每一路ePWM信號(hào)的占空比，計(jì)算公式如下：步驟六，根據(jù)所述DSP核心板的鎖相環(huán)獲取調(diào)制波的對(duì)應(yīng)相位角θ，根據(jù)對(duì)應(yīng)相位角θ查找到對(duì)應(yīng)的區(qū)間，根據(jù)該區(qū)間計(jì)算的占空比公式計(jì)算占空比值，表格查表計(jì)算出三個(gè)H橋?qū)?yīng)的6路ePWM信號(hào)，根據(jù)ePWM信號(hào)控制三個(gè)H橋的門(mén)級(jí)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)逆變過(guò)程的三個(gè)H橋的功率匹配；其中，N＝T1/T2,T1為載波周期，T2為調(diào)制波周期；θk+1為N項(xiàng)載波移相的第K+1個(gè)周期的相位角；ωTs為載波在一個(gè)周期內(nèi)的相位角；δhia是第i路H橋的a路的占空比；δhib是第i路H橋的b路的占空比。優(yōu)選的，所述計(jì)算調(diào)整系數(shù)ri，和修正的調(diào)制比MHi的計(jì)算公式分別為：其中，VPVi為第i個(gè)H橋光伏電池實(shí)際輸出電壓；Vrefi為第i個(gè)H橋光伏電池輸出參考電壓。本申請(qǐng)至少具有如下有益效果：本申請(qǐng)通過(guò)所述三個(gè)光伏電池分別連接所述級(jí)聯(lián)H橋的三個(gè)H橋；所述級(jí)聯(lián)H橋與所述采樣模塊連接，所述采樣模塊與所述DSP核心板連接，所述DSP核心板與所述ePWM模塊連接；所述三個(gè)H橋的門(mén)級(jí)分別接收所述ePWM模塊產(chǎn)生的三路ePWM信號(hào)。DSP核心板同步控制所述三個(gè)H橋和傳輸功率分配控制策略，保證了所述逆變器運(yùn)行穩(wěn)定。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例。圖1為本申請(qǐng)較佳實(shí)施方式基于DSP的多電平級(jí)H橋功率匹配的逆變器的示意圖；圖2為本申請(qǐng)一較佳實(shí)施方式基于DSP的多電平級(jí)H橋功率匹配的逆變器的仿真方法的流程圖。具體實(shí)施方式為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。第一方面，本發(fā)明提供一種基于DSP的多電平級(jí)H橋功率匹配的逆變器，圖1為本申請(qǐng)較佳實(shí)施方式基于DSP的多電平級(jí)H橋功率匹配的逆變器的示意圖；請(qǐng)參閱圖1，所述逆變器包括光伏電池模塊、級(jí)聯(lián)H橋及DSP控制模塊；所述光伏電池模塊包括三個(gè)光伏電池，所述三個(gè)光伏電池分別連接所述級(jí)聯(lián)H橋的三個(gè)H橋；所述DSP控制模塊包括采樣模塊、DSP核心板及ePWM模塊；所述級(jí)聯(lián)H橋與所述采樣模塊連接，所述采樣模塊與所述DSP核心板連接，所述DSP核心板與所述ePWM模塊連接；所述三個(gè)H橋的門(mén)級(jí)分別接收所述ePWM模塊產(chǎn)生的三路ePWM信號(hào)。優(yōu)選的，所述逆變器還包括濾波器模塊，所述濾波器模塊與所述三個(gè)H橋的輸出的交流電級(jí)聯(lián)，用于濾波。第二方面，請(qǐng)參閱圖2，本申請(qǐng)還提供所述仿真方法包括：步驟S110，利用所述采樣模塊采集輸入電壓UH1、UH2，UH3，計(jì)算調(diào)整系數(shù)ri，和修正的調(diào)制比MHi；其中，所述計(jì)算調(diào)整系數(shù)ri，和修正的調(diào)制比MHi的計(jì)算公式分別為：其中，VPVi為第i個(gè)H橋光伏電池實(shí)際輸出電壓；Vrefi為第i個(gè)H橋光伏電池輸出參考電壓。步驟S120，通過(guò)所述DSP核心板的鎖相環(huán)獲得調(diào)制波信號(hào)相位角ωTs，其中，所述調(diào)制波信號(hào)相位角ωTs是根據(jù)所述采樣模塊采集輸入電壓UH1、UH2，UH3計(jì)算得到的；步驟S130，計(jì)算調(diào)制波相位角θk+1＝θk+ωTs；通過(guò)所述鎖相環(huán)在θk＝0，計(jì)算θk+1的值；步驟S140，根據(jù)載波和調(diào)制波劃分區(qū)間，并根據(jù)劃分的區(qū)間計(jì)算出3個(gè)H橋的6路占空比，列出每個(gè)區(qū)間的占空比的表格輸入DSP核心板中；DSP核心板的鎖相環(huán)根據(jù)CPS-PWM(載波移相調(diào)制)計(jì)算出的載波信號(hào)將載波分成多個(gè)區(qū)間，分別計(jì)算每個(gè)區(qū)間的占空比。因?yàn)闉榱吮ＷC精度，dsp的采樣頻率比較高，在一個(gè)周期內(nèi)計(jì)算量很大,在實(shí)際應(yīng)用中一般都先列出余弦值和調(diào)制比的參數(shù)表，讓DSP查表運(yùn)算，同時(shí)在程序中盡量多使用乘法。根據(jù)區(qū)間不同列出對(duì)應(yīng)占空比的表格，但是根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，一個(gè)載波周期內(nèi)具有對(duì)成性所以可以簡(jiǎn)化一半。在一個(gè)調(diào)制波周期內(nèi)根據(jù)三角函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性也可以簡(jiǎn)化區(qū)間的范圍，只用作好第一象限的表格，后邊的象限可以根據(jù)對(duì)稱(chēng)性推到而成。因?yàn)檎{(diào)制波是類(lèi)似正弦波的周期型號(hào)，我們只需要計(jì)算出一個(gè)周期的ePWM,皆可以推算出后面的周期，；通過(guò)所述鎖相環(huán)在θk＝0，計(jì)算θk+1的值；計(jì)算調(diào)制波相位角θk+1＝θk+ωTs；θk+1為N項(xiàng)調(diào)制波的第K+1個(gè)周期的相位角，ωTs為載波在一個(gè)周期內(nèi)的相位角。在一個(gè)周期內(nèi)可以看到三個(gè)橋臂的6路ePWM信號(hào)和調(diào)制波信號(hào)的比較，為了計(jì)算方便人為的將它分成12個(gè)區(qū)間來(lái)計(jì)算占空比，請(qǐng)參見(jiàn)表1。表1一個(gè)周期內(nèi)需要計(jì)算的占空比表格區(qū)間H1aH1bH2aH2bH3aH3b1δh1aδh1bδh2aδh2bδh3aδh3b2δh1aδh1bδh2aδh2bδh3a1-δh3b+td3δh1aδh1bδh2aδh2b1-δh3a+td1-δh3b+td4δh1aδh1bδh2a1-δh2b+td1-δh3a+td1-δh3b+td5δh1aδh1b1-δh2a+td1-δh2b+td1-δh3a+td1-δh3b+td6δh1a1-δh1b+td1-δh2a+td1-δh2b+td1-δh3a+td1-δh3b+td71-δh1a+td1-δh1b+td1-δh2a+td1-δh2b+td1-δh3a+td1-δh3b+td81-δh1a+td1-δh1b+td1-δh2a+td1-δh2b+td1-δh3a+tdδh3b91-δh1a+td1-δh1b+td1-δh2a+td1-δh2b+tdδh3aδh3b101-δh1a+td1-δh1b+td1-δh2a+tdδh2bδh3aδh3b111-δh1a+td1-δh1b+tdδh2aδh2bδh3aδh3b121-δh1a+tdδh1bδh2aδh2bδh3aδh3b其中，td為DSP設(shè)定的固定死區(qū)時(shí)間；δhia是第i路H橋的a路的占空比，i＝1,2……，n；δhib是第i路H橋的b路的占空比，i＝1,2……，n；步驟S150，根據(jù)步驟S130中求得的調(diào)制波相位角θk+1為基準(zhǔn)，計(jì)算出載波與調(diào)制波對(duì)應(yīng)的區(qū)間，再分別計(jì)算出該區(qū)間內(nèi)每一路ePWM信號(hào)的占空比，計(jì)算公式如下：步驟S160，根據(jù)所述DSP核心板的鎖相環(huán)獲取調(diào)制波的對(duì)應(yīng)相位角θ，根據(jù)對(duì)應(yīng)相位角θ查找到對(duì)應(yīng)的區(qū)間，根據(jù)該區(qū)間計(jì)算的占空比公式計(jì)算占空比值，表格查表計(jì)算出三個(gè)H橋?qū)?yīng)的6路ePWM信號(hào)，根據(jù)ePWM信號(hào)控制三個(gè)H橋的門(mén)級(jí)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)逆變過(guò)程的三個(gè)H橋的功率匹配；其中，N＝T1/T2,T1為載波周期，T2為調(diào)制波周期；θk+1為N項(xiàng)載波移相的第K+1個(gè)周期的相位角；ωTs為載波在一個(gè)周期內(nèi)的相位角；δhia是第i路H橋的a路的占空比，i＝1,2……，n；δhib是第i路H橋的b路的占空比，i＝1,2……，n；本申請(qǐng)至少具有如下有益效果：本申請(qǐng)通過(guò)所述三個(gè)光伏電池分別連接所述級(jí)聯(lián)H橋的三個(gè)H橋；所述級(jí)聯(lián)H橋與所述采樣模塊連接，所述采樣模塊與所述DSP核心板連接，所述DSP核心板與所述ePWM模塊連接；所述三個(gè)H橋的門(mén)級(jí)分別接收所述ePWM模塊產(chǎn)生的三路ePWM信號(hào)。DSP核心板同步控制所述三個(gè)H橋和傳輸功率分配控制策略，保證了所述逆變器運(yùn)行穩(wěn)定。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3