隨著工業和科學技術的發展，用戶對電能質量的要求越來越高。包括市電在內的所有原始電能可能滿足不了用戶的要求，必須經過處理后才能使用，逆變技術在這種處理中起到了重要的作用。傳統的逆變技術多為模擬控制或模擬與數字相結合的控制系統，其缺點為
　　1）控制電路的元器件比較多，體積龐大，結構復雜；
　　2）靈活性不夠，硬件電路一旦設計完成，控制策略就不能改變；
　　3）調試比較麻煩，由于元器件特性的差異，致使電源一致性差，且模擬器件的工作點漂移，會導致系統參數的漂移，從而給調試帶來不便。
　　因此，傳統的逆變器在許多場合已不適應新的要求。
　　隨著高速、廉價的數字信號處理器（DSP——Digital Signal Processor）的問世，于是便出現了數字電源（DPS——Digital Power Supply）。其優點有
　　1）數字化更容易實現數字芯片的處理和控制，避免模擬信號傳遞的畸變、失真，減少雜散信號的干擾；
　　2）便于系統調試；
　　3）如果將網絡通迅和電源軟件調試技術相結合，可實現遠程遙感、遙測、遙調。
　　這些使得逆變電源數字化控制成為今后的發展趨勢。
　　本文采用TI公司專門為電機及電力電子領域設計的TMS320LF2407型DSP作為控制器，介紹數字化周波逆變器的硬件設計和軟件設計。
　　2 TMS320LF2407的結構特點
　　TMS320LF2407具有高速信號處理和數字化控制功能所必需的結構特點。將其優化的外設單元和高性能的DSP內核相結合，可以為各種類型電機提供高速和全變速的先進控制技術。其主要特點為
　　1）其系統運行主頻達30MHz，使得指令周期縮短到33ns，絕大部份指令均可在單周期內完成，提高了控制器的實時能力。
　　2）2個事件管理器模塊EVA和EVB，每個包括2個16位通用定時器；8個16位的脈寬調制（PWM）通道。它們能夠實現三相反相器控制；PWM的對稱和非對稱波形；當外部引腳PDPINTx出現低電平時快速關閉PWM通道；可編程的PWM死區控制以防止上下橋臂同時輸入觸發脈沖；16通道A/D轉換器等功能。事件管理模塊適用于控制交流感應電機、無刷直流電機、開關磁阻電機、步進電機、多級電機和逆變器。
　　3）10位A/D轉換器最小轉換時間為500ns，可選擇由兩個事件管理器來觸發兩個8通道輸入A/D轉換器或一個16通道輸入的A/D轉換器。
　　4）高達40個可單獨編程或復用的通用輸入/輸出引腳（GPIO）。
　　3 系統結構
　　本系統由主電路和控制電路兩部分組成，如圖1所示。主電路部分，采用移相式零電壓、零電流（PS－ZVZCS）全橋變換器和相控周波變換器PCCYC（Phase ControlLED Cycle Converter）。跟其它變換器相比，相控周波變換器始終都可以工作在第一、三象限，與移相技術相結合，可以極大地提高高頻變壓器的工作效率。同時，采用高頻環進行逆變，因而無須采用工頻變壓器，使體積減小。全橋變換器部分，利用可飽和電感Lr和隔直電容Cr實現對環流的阻斷，可以在很寬的負載范圍內實現超前橋臂的ZVS和滯后橋臂的ZCS，減小了開關應力，降低了損耗，提高了工作效率。Lr和Cr的選擇可參考文獻［4］。控制部分，采用快速、高效的DSP作為核心控制器，通過光耦隔離，并有IGBT自保護的專門驅動芯片EXB841來驅動主電路中的功率開關管。與采樣電路，保護電路配合，可對輸出實行實時控制，具有較快的動態響應速度和良好的輸出特性。
　　
　　圖1 系統結構圖