Dobór mikrokontrolera do sterowania inwerterem napięcia w systemach UPS

• Autorzy: Rymarski Z.

Warianty tytułu

EN

The choice of the microcontroller for the voltage source inverter control in UPS systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sterowanie inwerterami napięcia stosowanymi w systemach UPS wymaga doboru specyficznych cech mikrokontrolerów. Podstawowym wymaganiem jest wysoka częstotliwość wejściowa komparatorów modulatora PWM. Jedno lub dwuzboczowy sposób modulacji wpływa zarówno na dyskretny model zastępczy inwertera, a pośrednio na algorytm sterowania, jak i na zawartość niskich harmonicznych w widmie napięcia wyjściowego. Musi istnieć możliwość uzyskania stałego (bez impulsów) niskiego lub wysokiego poziomu na wyjściu modulatora PWM. Wymagana jest także wysoka szybkość przełączania portów wyjściowych. Jak najkrótszy czas równoległego przetwarzania przez 2 lub 3 przetworniki AC jest niezbędny w sterowaniu nadążnym o kilku zmiennych wejściowych. Przy rozbudowanym, w szczególności 3-fazowym sterowaniu istotna jest sprzętowa realizacja operacji matematycznych. O wyborze mikrokontrolera decyduje także dostępność oprogramowania - kompilatorów języka C i bibliotek funkcji.

EN

The voltage source inverter control in UPS systems requires the selection of the specific features of microcontrollers. The high input frequency of the comparator of the PWM modulator is the basic requirement. The choice of the single or double edge PWM influences as well on the discrete model of the VSI and indirectly on the control algorithm as on the low frequency harmonics presence in the output voltage spectrum. It should be the posibility of the low or high steady level (without pulses) of the PWM unit output voltage. The high speed of output ports switching is demanded. The short time of the conversion and parallel operation of 2 or 3 AD converters is necessary in multi-input instanteneous control. The hardware based mathematical operations implemented in the microcontroller are important in 3-phase control. The choice of the microcontroller finally depends on software avialability - C compilators and hardware dedicated functions libraries.

Słowa kluczowe

PL

inwerter napięcia; modulacja PWM; schemat modulacji PWM; mikrokontroler; systemy bezprzerwowego zasilania UPS

EN

voltage source inverter; PWM; PWM scheme; microcontroller; UPS systems

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 11
• Strony: 111--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., wykr.

Twórcy

autor

Rymarski Z.

• Politechnika Śląska, Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Instytut Elektroniki, Gliwice

Bibliografia

• [1] Rymarski Z.: Zagadnienia projektowe jednofazowych inwerterów napięcia w układach UPS. Elektronika - Konstrukcje, Technologie, Zastosowania, Wydawnictwo SIGMA-NOT, nr 11/2007, str. 367-372.
• [2] Rymarski Z.: Projektowanie jednofazowego inwertera napięcia małej mocy dla nieliniowego obciążenia. Elektronika - Konstrukcje, Technologie, Zastosowania, Wyd. SIGMA-NOT, nr 11/2008, str. 48-51.
• [3] Rymarski Z.: Design Method of Single-Phase Inverters for UPS Systems. Journal TETN, International Journal of Electronics, vol. 96, No. 5, pp. 521-535, May 2009.
• [4] Rymarski Z.: The analysis of output voltage distortion minimization in the 3-phase VSI for the nonlinear rectifier ROCO load. Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), R. 85 NR 4/2009, pp. 127-132.
• [5] Rymarski Z.: Jednofazowe i trójfazowe inwertery napięcia stosowane w systemach UPS. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, monografia 238, Gliwice 2010.
• [6] Rymarski Z.: The discrete model of the power stage of the voltage source inverter for UPS. International Journal of Electronics, vol. 98, No. 10, pp. 1291-1304, October 2011.
• [7] Rymarski Z.: PWM-AC Signal Quality In Sinusoidal Inverters. International Conference on Signals and Electronic Systems ICSES'06, pp. 335-338, 17-20 September 2006, Łódź, Poland.
• [8] Broeck H. W.: Analytical calculation of the harmonic effects of single phase multilevel PWM inverters. The 29th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society IECON '03, vol. 1, pp. 243-248, 2-6 November 2003.
• [9] Kim J., J. Choi, H. Hong: Output LC filter design of voltage source inverter considering the performance of controller. International Conference on Power System Technology, vol. 3, pp. 1659-1664, Dec. 2000.
• [10] Stranneby D.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. BTC, Warszawa, 2004.
• [11] Rymarski Z.: Digital Control in the UPS with S-51 Family Microprocessors. Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems DDECS'98 Szczyrk, pp. 117-121, 2-4 August 1998.
• [12] Rymarski Z., M. Kulawik: The Low Cost Measuring of the Magnitude of the Sinusoidal Complex Waveform. IFAC Workshop on Programmable Devices and Systems, pp. 390-393, Ostrava, 11-13 February 2003.
• [13] Infineon Technologies: Generating sinusoidal 3-Phase-Currents for Induction Machines with a time-optimized algorithm for the Capture Compare Unit. AP08022, Application Note, v 1.1, February 2004.