矩陣式三相／單相電源研究

3 數(shù)字控制系統(tǒng)組成
檢測的信號多而且要求精度高，同時產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號要求實(shí)時性好。這樣就決定了其CPU要求特別高，為了滿足這一要求，該系統(tǒng)采用CPU為CPLD+DSP數(shù)字控制系統(tǒng)(見圖5)。為了使其各自的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮，利用DSP(TMS32LF2407)的模擬輸入通道接收來自信號檢測調(diào)制信號模塊的輸入／輸出信號實(shí)時計算并執(zhí)行控制策略(輸入擬合法)，再將其運(yùn)算的結(jié)果送給CPLD，CPLD根據(jù)相應(yīng)的信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)邏輯換流功能。

在CPU運(yùn)行過程中CPLD和DSP同時接收輸入／輸出電壓電流信號，但是其實(shí)現(xiàn)的功能不一樣：DSP接收到的信號是為了控制策略的運(yùn)算，而CPLD接收的信號是為了保證每個時刻發(fā)出的控制信號的準(zhǔn)確性，當(dāng)CPLD發(fā)現(xiàn)故障時將進(jìn)行相應(yīng)處理并顯示故障位置。

4 矩陣式變換器(MC)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析
在該系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中CPU模塊采用SY-XDS510USB 2．0 DSP仿真器實(shí)現(xiàn)對雙向開關(guān)管的控制，從而實(shí)現(xiàn)MC系統(tǒng)的部分實(shí)驗(yàn)，以下是不同頻率下的電壓電流實(shí)驗(yàn)的波形圖，如圖6所示。

在低頻段由于最大相和最小相擬合出設(shè)定的輸出電壓控制策略，該策略類似于直流的斬波方法，所以其輸出的波形就是一斬波波形，由于和負(fù)載并入了電容，所以對負(fù)載兩端的電壓比較平穩(wěn)。對于高頻段采用的電壓逼近原則，所以輸出電壓和電流都存在一定的波動，但是其節(jié)約了CPU的資源，提高了系統(tǒng)的可靠性。

5 結(jié)語
系統(tǒng)針對感應(yīng)加熱和感應(yīng)熔煉等行業(yè)進(jìn)行三相／單相電源變換，采用分頻段控制策略，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定與資源的合理協(xié)調(diào)，達(dá)到了很好的效果。雖然控制方法和成本較高，但就其在功率因數(shù)以及對電網(wǎng)影響等各方面而言仍然遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的變換方式。隨著集成模塊和控制方法的進(jìn)步，必將矩陣變換器應(yīng)用在更廣闊的領(lǐng)域。