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功率IGBT具有优良的开关特性、开关时间短、开关损耗低、可以工作在超声频脉冲情况下。它是一种电压控制型器件，栅极电路阻抗非常高，因此适用于多管并联运行。因为其驱动电路简单，保护容易，基本上没有二次击穿现象，在中低功率电路中是首选功率器件之一，功率器件一般选用三菱、富士、APT、IR公司的产品。由上面推算系统选择600V的IGBT器件。器件的电流等级则要根据它所通过的最大峰值电流来确定。器件的电流等级可取为20A。 （3）输出滤波电路参数选取
低通滤波器分为两种∏型和倒L型，本系统采用倒L型。
通过谐波分析可以知道，输出电压的谐波分量集中在很高的开关频率附近，因此理论上截止频率可以选的很高，但由于输出电压中也含有低次谐波，所以选取截止频率fc=600Hz。根据输出负载电压U=115V故 ZL=U^2/P =
115*115/200=66.1Ω，一般滤波器的标称阻抗R=(0.5~0.8)ZL，这里取R=38Ω。 因此L=R/2π＝38/2π*600=10.1mH C=1/2πR=1/2π*600*12=6.98μF
由于系统是中频400Hz，所以滤波电感选用中频磁芯 。 2.3.2 检测调理电路设计
电压采样用电压霍尔传感器，电流采样用电流霍尔传感器。
采样电压有效值115V，该电压传感器原边额定有效值电流为10mA,因此原边选择R1=22k的限流电阻；副边电压有效值为1V，副边额定有效值电流为25mA，选择RM=40欧姆的测量电阻。如图2-3-2
图2-3-2 电压霍尔传感器
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电流采样与电压采样类似不再赘述。
调理电路由偏置电路和滤波电路两部分组成，偏置电路中主要是加法电路，滤波电路中主要是巴特沃斯变换。我们知道DSP它所能检测的电压，也就是其管脚可以接触的电压一般为0到3V，而我们通过检测电路出来的电压一般为上下都有正弦信号，因而我们可以把其偏置为0到3V的范围内的信号。当然信号中还有一些谐波信号，我们也要把这些谐波信号给滤掉，以免其对信号的影响。如图2-3-3所示
图2-3-3 调理电路
2.4 控制芯片的选择
现在的微控制器种类繁多，有很多都能应用在数字逆变电源中，下面对
我所学过的两款芯片做简单介绍和比较。 2.4.1 8051单片机
8051单片机是intel公司生产的MCS-51系列单片机中的一种它有
以下特点：
● 一个八位的CPU最高时钟频率为12MHz； ● 一个片内振荡器及时钟电路；
● 4KBROM程序存储器128BRAM数据存储器； ● 两个16位定时器、计数器；
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● 可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储器控制电路； ● 32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）； ● 一个可编程全双工串行口；
● 具有5个中断源、两个优先级嵌套中断结构； 2.4.2 TMS320F2812DSP
TMS320F2812DSP是TI公司生产的32位定点数字信号处理器，
是当前国际市场上最先进、功能最强大的定点DSP芯片，其主要性能如下：
◆高性能静态CMOS(Static CMOS)技术时钟频率为150MHz，时钟周
期为6．67ns，低功耗(核心电压1．8V，I/O口电压和Flash编程电压均为3．3 V
◆高性能32位中央处理器
32位算术逻辑单元(ALU)，可进行32位x32位的乘累加操作，获得64位计算结果，哈佛总线结构，八级流水线，独立存储器空间，可达4M字的程序地址和数据地址
◆片内存储器和外部存储器接口片内存储器包含：128K Flash存
储器，1K OTP型只读存储器，18K SARAM(单周期单次随机存储器)
◆外部中断扩展(PIE)模块可支持96个外部中断，当前仅使用了
45个外部中断
◆12位ADC模块，16通道支持多种采样方式
◆ 最多有56个独立的可编程、多用途输入输出(GPIO)引脚 ◆ 有两个功能强大的事件管理模块EVA、EVB可方便的产生多路
带死区的PWM波
虽然DSP价格略高但其功能强大价格也在逐渐降低，其运算速度快能满足逆变电源对快速计算和实时控制的要求，并且其内置的事件管理模块可以很方便的产生带死区的PWM波；所以本系统采用TMS320F2812DSP作为控制芯片。
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3 控制策略和系统的Matlab仿真
控制策略对一个系统来说至关重要的，通过查阅文献和学习相关资料了解了几种常用的控制方法并描述了它们的优缺点，通过比较确定本系统采用电压电流双闭环反馈控制的方案。最后应用Matlab的Simulink工具箱中的PowerSystems模块对整个系统进行了仿真。
3.1 几种常用控制方法的比较
随着逆变电源技术地不断完善和发展，逆变电源的控制技术也出现了很多种，常见的主要有一下几种：
(1)PID控制
PID控制是目前最成熟应用最广泛的一种控制技术，它具有结构简单、鲁棒性好、易于实现等特点，在工程实践中得到了广泛的应用。
PID控制的原理框图如图所示，它将偏差量的比例环节、积分环节、微分环节通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。
图3-1PID原理图
PID控制算法的模拟表达式为：
u(t)?Kp[e(t)?1T?0e(t)dt?Td1de(t)dt] （1-1）
其中：Kp为比例系数，Ti为积分时间，Td为微分时间，e(t)为偏差信号,u(t)为输出信号。对其进行拉氏变换可得其传递函数为 D(S)?U(S)E(S)?KP[1?1Tis1?Tds?T]?KP?Kts?Kds（1-2）
式中：Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数
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