Hardware application of AC/DC converter based on intelligent power module and DSP controller

• Autorzy: Knapczyk M. , Pieńkowski K.

Warianty tytułu

PL

Laboratoryjny układ przekształtnika AC/DC z zastosowaniem inteligentnego modułu mocy i procesora sygnałowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the hardware application of the AC/DC converter based on 3.3 kW intelligent power module (IPM) and 32-bit digital signal processor (DSP). The AC/DC converters called also PWM rectifiers provide synchronous rectification or active filtering improving electrical power quality. The design process of the PWM rectifier has been described. The practical realization of the voltage and current sensors as well as control electronics and the protection systems has been presented. The complete laboratory setup has been assembled and demonstrated. Voltage Oriented Control has been implemented into the DSP to control the AC/DC converter prototype. A simulation model of the synchronous rectifier has been pre-examined to verify parameters of the linear PI controllers used in the experimental setup. Simulation and experimental results have been presented and discussed.

PL

Artykuł przedstawia proces projektowania i wykonania układu laboratoryjnego przekształtnika AC/DC z zastosowaniem inteligentnego modułu mocy 3,3kW i procesora sygnałowego DSP. Przekształtniki AC/DC zwane również prostownikami PWM zapewniają pobór sinusoidalnych prądów z sieci zasilającej lub aktywną filtrację zniekształconych prądów odbiorników nieliniowych zainstalowanych w bezpośrednim sąsiedztwie. Przedstawiono proces projektowania poszczególnych elementów składowych układu eksperymentalnego prostownika PWM: modułu mocy, czujników napięcia i prądu oraz elektronicznych układów wspomagających i zabezpieczających. Zaprezentowano charakterystykę mikroprocesora sygnałowego DSP zastosowanego do realizacji zadań sterowania. Zaimplementowano metodę Voltage Oriented Control (VOC) do sterowania układem przekształtnika AC/DC. Przedstawiono i omówiono wybrane wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

AC/DC converter; PWM rectifier; intelligent power module; digital signal processor; sensors; protections; prototype; design; experimental verification

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 59, nr 26
• Strony: 182--193
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Knapczyk M.

autor

Pieńkowski K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, 50-370 Wrocław, ul. Smoluchowskiego 19

Bibliografia

• [1] BOSE B., Modern Power Electronics and AC Drives, Prentice Hall PTR, 2002.
• [2] BORISAVLEVIC A., IRAVANI M.R., DEWAN S.B., Digitally Controlled High Power Switch-Mode Rectifier, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 17, No. 6, November 2002.
• [3] BINGSEN W., CATHEY J.J., DSP-controlled space-vector PWM current source converter for STATCOM application, Electric Power Systems Research 67, March 2003.
• [4] eZdsp™ F2812 Technical Reference, Spectrum Digital Inc., February 2003.
• [5] QIU D.Y., YIP S.C., CHUNG H., HUI S.Y., On the Use of Current Sensors for the Control of Power Converters, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 18, No. 4, July 2003.
• [6] MIHALANCHE L., A High Performance DSP Controller for Three-Phase PWM Rectifiers With Ultra Low Input Current THD Under Unbalanced and Distorted Input Voltage, 40th IEEE IAS Annual Conference, October 2005.
• [7] Texas Instruments - www.ti.com
• [8] ZHOU K., WANG D., Digital Repetitive Controlled Three-Phase PWM Rectifier, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 18, No. 1, January 2003.
• [9] ZHIHONG L., KEGGENHOFF R., EiceDRIVER™ 6ED003E06-F - Evaluation Board for Easy-PACK750 - Datasheet and Application, EUPEC GmbH, July 2003.