基于DSP控制的能量再生回馈电网研究
为了获得更高精度的转换结果，在硬件设计中，连接到模拟输入的输入信号线要尽可能
远离数字电路信号线。为减少因数字信号的转换产生的耦合干扰，需要将ADC模块的电源输入同数字电源隔离开。
2.4 同步信号捕获
逆变电路回馈能量时所需SPWM控制信号，是与电网同步同频的脉宽调制信号。首先，将电网电流电压信号通过滞回比较电路，使信号在过零时刻产生与电网信号同步同频的正向脉冲，然后通过TMS320F2812 DSP中的EVA或EVB的捕获单元将其正向脉冲进行捕获。每一次正脉冲的捕获，一体成型电感器捕获单元都会对内部时钟个数进行存储，前后两次时钟数存储结果之差值，即为电网信电感器生产厂家号的时钟周期数。因此，通过对电网信号的实时捕获，可以使SPWM控制信号实时跟踪电网信号变化，其信号的同步性和周期性均等同于电网信号，从而达到了预期目的。
2.5 谐波成分及其滤除
三相桥式逆变电路产生的SPWM逆变信号，在反馈电网过程中存在一定的谐波成分。由于本设计采用了SPWM波的控制形式，所以三相电流逆变回馈电网时，谐波成分较少，不含有与调制波ωr相关的低次谐波，也不含有三角载波ωc整数倍的频率谐波。其中含有的只是三角载波ωc倍频附近大功率电感贴片电感器的高频谐波，其中幅值较高的有ωc＋2ωr、ωc－2ωr、2ωc＋ωr、2ωc－ωr，等等。这些高次谐波频率比基波频率高出很多，非常容易滤除：若滤波器设计成高通滤波，且按载波角频率来设计，并带有一定的带宽，那么三角载波ωc倍频附近的高频谐波ωc＋2ωr、ωc－2ωr、2ωc＋ωr、2ωc－ωr等就可予以滤除。
3 系统软件设计
3.1 系统的初始化
系统初始化包括：系统控制初始化，GPIO、GPAMUX和GPBMUX初始化，禁止系统总中断(INTM=1)和初始化PIE中断向量表，屏蔽CPU中断和中断标志，等等。
3.2 事件管理器的设置
为了使事件管理器EVA或EVB产生所需的SPWM控制信号，需要对管理器的寄存器进行如下配置：设置和装载ACTRx；设置和装载DBTCONx，使能死区功能；初始化CMPRx；设置和装载COMCONx；设置和装载T1CON(对EVA)或T3CON(对EVB)；根据所需SPWM载波的周期设置TxPR；启电感器直标法动操作。利用定时器周期中断，循环查询中断子程序，并用中断子程序中软件计算出来的SPWM脉冲宽度(占空比)及时更新比较寄存器的值CMPRx。
3.3 定时器周期寄存器值TxPR的确定
设电网正弦信号的周期数为T，每个正弦周期需要输出的SPWM脉冲调制波个数为N，CPU的指令周期数为Ts(TMS320F2812为6.67ns)，时钟预分频数为M，当采用连续递增计数模式时，周期寄存器所需的值TxPR=T/(N*M*Ts)；当采用连续递增/递减计数模式时，周期寄存器所需的值TxPR=T/2(N*M*Ts)。不过，由于本设计中采用了事件管理器中的捕获单元，因而可以直接由捕获单元堆栈中获得正弦信号的周期脉冲个数，设为X，若每个正弦周期需要输出的SPWM脉冲调制波个数为N ，则周期寄存器所需的值TxPR=X/N或TxPR=X/(2N)。事件管理器捕获单元的采用，可以让控制信号很好地实时跟踪电网信号频率的变化，以使所产生的SPWM信号的频率和电网信号的频率相等。
3.4 比较寄存器值CMPRx的确定
根据规则采样法原理，SPWM调制波的每个矩形波的宽度δ＝Tc*[1+a*Sin(ω*t)]/2。其中a为调制度，0<=a<1；ω为正弦调制信号的角频率；t为采样时刻；Tc为载波周期。由矩形波宽度δ和载波周期Tc可以计算出矩形波形的占空比k，用占空比乘以周期寄存器值TxPR，便可计算出比较寄存器的值CMPRx。当脉冲的采样点在0～π之间时，占空比k＝δ/ Tc＝[1＋a共模电感器*Sin(ω*t)]/2，比较寄存器值CMPRx＝(Tc－δ)/2＝Tc*[1－a*Sin(ω*t)]/4；当脉冲的采样点在π～2π之间时，占空比k＝δ/Tc＝[1－a*Sin(ω*t)]/2，比较寄存器值CMPRx＝(Tc－δ)/2＝Tc*[1＋a*Sin(ω*t)]/4。
3.5 系统程序流程
整个系统程序采用C语言和汇编语言混合编写。为了使三相SPWM输出波形严格对称，以及每相SPWM波形正负半周镜像对称，载波比n应取奇数且为3的整数倍。在软件编写中，应注意外设中断标志和PIE应答寄存器的软件清零、以及EV事件管理器的合理设置。为了得到理想的信号波形，应注意周期寄存器、比较寄存器赋值的准确计算。系统的主程序流程见图2，子程序流程见图3。
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