基于DSP控制技术的逆变器谐波失真消除

基于DSP控制技术的逆变器谐波失真消除

4 实验结果

UPS非线性负载的谐波消除实验是在一台1kVA系统上进行的，该实验采用了德州仪器公司的DSP TMS320C25作为控制芯片，所使用的UPS系统是IPM公司的增强型平衡功率（BP）逆变器的原型。图3 ~ 7表明了采用DSP TMS320C25后的UPS系统性能。各图均为输出电压和电流的时域波形以及输出电压的频谱。



图3 无谐波调节器作用时的UPS工作情况 图4　5次谐波调节器单独作用时UPS工作情况



图5　7次谐波调节器单独作用时UPS工作情况图6　5次和7次谐波调节器同时作用时UPS工作情况



图7　5次谐波无缘滤波器作用时的UPS工作情况表1　　UPS工作条件

表1所列出的是UPS在每幅图中不同的工作条件。图3所示为UPS在没有任何谐波调节器时的工作情况。由于谐波电流从非线性整流型负载注入，所以UPS输出电压波形产生畸变且主要包含5次和7次谐波。

图4和图5分别显示了5次和7次谐波调节器单独工作时的情况。表1给出了当每一谐波调节器分别工作时电压THD的微小变化，这是因为在消除一个谐波的同时就会引起未补偿谐波幅值的增加。图4中电流THD的显著增加是由于在现有负载工作条件下电流是不连续的。

图6所示为5次和7次谐波调节器同时工作时的标准BP

UPS的工作情况。此时可以得到无谐波失真的正弦电压波形，并且可以看到电压THD的显著降低。最后在图7中给出了伴有5次谐波无缘滤波器的UPS工作情况。由于没有谐波调节器，因此图7中的正弦电压波形的品质比图6中的明显降低了。

5 结语

本文讨论了UPS系统的控制方法，重点分析了DSP控制的UPS逆变器和谐波调节系统。 DSP控制的UPS系统使用了软件控制的谐波调节器，它能够动态地适应变化的负载条件，并对负载谐波进行自动补偿。实验结果表明，对于大功率UPS系统中非线性负载所产生的谐波失真，能够通过基于DSP控制的谐波调节器有效地进行消除，从而得到无谐波失真的输出电压波形。