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)生相應的控制信號要求實時性好。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／輸出信號實時計算并執(zhí)行控制策略(輸入擬合法)，再將其運算的結果送給CPLD，CPLD根據(jù)相應的信號進行邏輯運算實現(xiàn)邏輯換流功能。

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

4 矩陣式變換器(MC)系統(tǒng)實驗分析
在該系統(tǒng)的設計當中CPU模塊采用SY-XDS510USB 2．0 DSP仿真器實現(xiàn)對雙向開關管的控制，從而實現(xiàn)MC系統(tǒng)的部分實驗，以下是不同頻率下的電壓電流實驗的波形圖，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，由于和負載并入了電容，所以對負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 結語
系統(tǒng)針對感應加熱和感應熔煉等行業(yè)進行三相／單相電源變換，采用分頻段控制策略，實現(xiàn)了穩(wěn)定與資源的合理協(xié)調(diào)，達到了很好的效果。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高于現(xiàn)有的變換方式。隨著集成模塊和控制方法的進步，必將矩陣變換器應用在更廣闊的領域。