【摘 要】
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为克服模拟控制固有缺陷，发挥数字控制的优势，顺应逆变电源数字化控制的发展要求，本文设计并实现了一种基于FPGA的单相数字控制逆变电源。 为使逆变电源输出高精度正弦波，本文通过分析其基本结构和工作原理，充分利用二极管的续流作用，提出了一种新型无死区SPWM调制方式(NODZSPWM)，相比传统SPWM+死区调制方式，这种新型的调制方式能够提高逆变电源的输出精度以及母线电压的利用率，并在FPGA中实
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为克服模拟控制固有缺陷，发挥数字控制的优势，顺应逆变电源数字化控制的发展要求，本文设计并实现了一种基于FPGA的单相数字控制逆变电源。
为使逆变电源输出高精度正弦波，本文通过分析其基本结构和工作原理，充分利用二极管的续流作用，提出了一种新型无死区SPWM调制方式(NODZSPWM)，相比传统SPWM+死区调制方式，这种新型的调制方式能够提高逆变电源的输出精度以及母线电压的利用率，并在FPGA中实现这种SPWM调制技术。
为设计逆变电源的控制系统，本文首先建立了单相逆变电源的数学模型和采用了一套改进的PID控制算法，然后对单闭环控制方案和双闭环控制方案进行了详细分析，选择双闭环控制方案并对双闭环控制进行了大量Matlab仿真分析，包括传统SPWM+死区调制方式、理想SPWM调制方式、新型无死区SPWM调制方式，根据仿真结果的FFT分析可知，采用新型无死区SPWM调制方式的波形优于传统SPWM+死区调制方式的波形并解决了理想SPWM调制方式在实际应用中难以实现的问题。最后从仿真和理论的角度总结了本系统采用无死区调制方式和双闭环控制策略的正确性。
本文根据逆变电源的技术要求，设计了以FPGA为控制核心的硬件电路，其中包括主控电路、检测电路和驱动电路。利用FPGA的并行处理特性，实现逆变电源的瞬时值控制，提高数字控制逆变电源的动态响应。检测电路采用12位串行AD芯片，实时检测母线电压和逆变电源的输出电压。针对逆变电源的实验平台，设计了一种安全可靠的驱动电路，提高了逆变电源的输出稳定性。
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