本文结合电力电子技术的新发展,研究了一种以中小型UPS为控制对象的、基于TMS320LF2407数字化控制平台的样机试验系统。并根据DSP的各类资源建立了一套具体的软硬件数字化实现方案。系统硬件部分主要包括输出电压、电流,输入市电的频率、相位等各类信号的采集和处理,以及输出PWM信号的隔离和驱动等。其中创造性地采用UC3842搭建了驱动电路,既能实现原有的隔离及驱动功能,又能实现驱动电路的自检、IGBT的过流保护及零电压检测功能。系统软件部分则包括了UPS系统各种功能的实现,其中主要研究了软件锁相环、软启动、SPWM波形的生成,电压有效值调节、闭环控制等。本文将软开关技术引入逆变器中,使得逆变器的效率进一步提高,对外界造成的高频电磁干扰减小,并使器件在更加安全的范围内工作。全数字化的设计使得对其的控制和调试更方便,便于修改控制策略、修改控制参数、功能模块分开调试,也便于故障监测、自诊断、纠错、通信等技术的植入。而且大幅度减少了零件的数量,从而大大减少了因元器件而造成的系统故障,提高了可靠性。 最后,运用上述理论分析和仿真结果,进行了相关的试验分析,并对其软开关效果进行了验证。实验结果表明,在逆变桥开关管触发信号来临时刻,其两端电压在谐振电路的作用下,已经处于零电压状态,也即实现了零电压软开通。由于开关管开通时刻的电压尖峰明显减小,从而改善了开关导通状况,降低了开关损耗,达到了软开关的目的,同时总谐波畸变率(THD)也明显降低,改善了输出波形质量;在突卸负载时,整个UPS系统的闭环输出波形较开环输出波形相比其波动明显减小,且稳态电压的峰值无变化。整个系统具有良好的输入及输出特性,能够为许多应用场合提供理想的电源。