MS320 F2812 DSP单相逆变电源峰值检测技术

随着科学技术的发展，人类对电能质量和供电安全性的要求越来越高。在一些重要的场合,如银行、医院等，供电故障可能导致巨大的经济损失。不间断电源(UPS)的出现为上述问题提供了解决方案。当市电电压不正常时，UPS会迅速切换到由逆变器供电，以保证用户高质量的电能供应。UPS切换的关键在于电压瞬时峰值的实时检测。传统电源电压峰值检测主要采用模拟滤波器电路，或者通过单片机等数字化方法实现，但这些方法存在检测速度慢，响应时间长等问题。

为了解决上述问题，本文提出一种新的数字化电压峰值检测方法，具有原理简单、检测速度快等特点。采用Ti公司TMS320F2812DSP对提出的方法进行数字化探讨，实验结果证明了提出方案的有效性。

1、电压峰值检测方法分析

为了便于分析，设电源电压为u=Umsinωt。峰值检测方法原理,如图1所示。其中，电源电压U经过低通滤波器后与U作差，得到Uβ=Umcosωt,然后将Uα和Uβ经过Park变换，可得：

锁相环稳定工作时θ≈ωt，因此式(1)可化简为：

综上，通过提出的方法可以很容易的检测到电源电压的峰值Um。图1中，Park变换公式如下：

2、电压峰值检测方法离散化设计

图1中的低通滤波器、PI调节器和积分器均可采用双线性变换进行离散化设计，公式如下：

离散化后的传递函数均可由式(4)表示，对应的参数取值如表1所示。

表1中,T为采样周期,ω为电源电压角频率。

3、实验结果

为了验证提出的峰值检测方法的有效性,本文在TMS320F2812DSP硬件平台上进行实验研究。其中,DSP时钟频率为150MHz,采样频率为10kHz,实验结果如图2所示。

图2(a)是当电源电压峰值由150V上升到310V时，提出的方法可以迅速地检测到峰值的变化并响应。同样图2(b)是当电源电压峰值由310V下降到150V时，提出的方法仍可以实现快速的峰值检测。4、结束语

本文提出一种单相UPS逆变电源电压峰值检测方法并进行了实验研究。实验结果表明，提出的方法可快速地检测出电源电压峰值。此外，提出的方法不增加任何硬件，可以很容易的嵌入到DSP程序中，从而节省了大量的模拟器件，降低了产品成本，具有一定的工程应用价值。