本文介紹應用于儀器和設備測試的高精度寬頻率功率信號源的設計。傳統的功率信號源一般采用線性電源或模擬控制的功率開關變換電源。隨著高性能DSP控制器的出現，使采用數字化控制的功率開關變換電源作為功率信號源成為可能，這有利于提高系統的集成化水平和控制功能。本文介紹的功率信號源采用工作頻率為150MHz的DSP TMS320F2812控制。并且采用DC/DC和DC/AC兩級聯合調節實現。
　　1 系統的整體結構
　　本文介紹的功率信號源可提供輸出電壓從2～100V可變，頻牢從20～l000Hz可變，并且可以在50Hz基頻的情況下疊加基波幅值0～30％的直流分量與2～9次的各次諧波分量。輸出電壓幅值最小可調步長和分辨率為O．1V，輸出電壓頻率最小可調步長和分辨率在20～100Hz時為O．1 Hz，在100～l 000Hz時，為1Hz。在額定工作條件下，在2～100V范圍內，應能連續輸出0．5A的電流，即最大輸出50VA的功率。
　　為了滿足系統的高精度及輸出電壓和頻率均可變的要求，系統框圖如圖l所示，整個系統由AC／DC、DC／DC和DC／AC三部分組成。由于對輸出功率的要求比較小，所以采用了反激式直流變換電路。DC/AC級采用全橋逆變電路。整個系統的控制是基于TT公司的DSP TMS320F2812。DC／DC環節采用INFINEON公司的ICES2AS01控制，其給定信號Vnf由DSP根據控制要求產生，從而獲得可調的直流電壓Vdc。CC/AC環節由DSP直接進行PWM控制，從而產生所需的功率信號波形。
　　
　　DSP TMS320F2812的幾個特點：
　?。?）速度方面 TMS320F2812最高工作頻率為150MHz（30MHz的品振經過倍頻而得到）；
　?。?）AD精度 TMS320F2812的AD采樣精度可以達到12位：
　　（3）運算方面 TMS320C2812是32位的定點DSP，可以方便地運行32位與32位的乘法，能滿足高精度與快速計算的要求。
　　2 控制方案及參數設計
　　2．1 逆變器建模與控制方案設計
　　單相全橋逆變器及其雙環控制的結構框圖如圖2所不，Vdc為輸入直流電壓，S1～S4是功率MOSFET管．L為輸出濾波電感，C為輸出濾波電容。其控制環節采用電壓外環電流內環的雙環PID控制。采用輸出電壓與給定電壓進行比較得到誤差電壓，誤差電壓經過PI環后成為電流環的給定，與電流采樣值再進行比較．再經過P環節，蛀后由DSP的PWM環節產生控制信號。由于電感電流等于電容電流和負載電流之和，其中電容電流為輸出電壓的微分，對電感電流進行控制相當于使系統能超前對輸出電壓進行控制，因此能得到更好的動態性能。另外電感電流包含了負載電流，所以又可以對負載起到限流作用。
　　
　　逆變器輸出電壓的采樣為差分采樣模式，電感電流采樣采用電流霍爾器件。