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一种基于FPGA的多电平变流器脉冲生成方法

2012-08-13 00:12:48来源: 电子设计工程 关键字:变流器  不对称规则采样  脉冲生成
   

    根据图3,对于生成同一个触发脉冲,如P11,分别在t1和t6时刻都进行了采样,脉冲生成的采样频率比对称规则采样法高出了1倍。但实际上,参照图2所示的级联单元脉冲生成时序,t6时刻也对应触发脉冲P14生成的采样时刻,因此,总体而言,采样频率没有提高,只是同一采样时刻要进行两个占空比值的计算,如t6时刻,分别要计算P14,P11的占空比D14,D11。只要证明此时D14等于D11即可说明该方法无需增加计算量,证明如下:设TW11=D11Tc,TW14=D14Tc,显然存在:(Tc-TW11)/2=(Tc-TW14)/2,解得TW11=TW14,也即D11=D14,由此可知,任何采样时刻仅需进行一次占空比计算,而无需增加额外的计算量。
    P11和P14生成过程及时序为如图4所示。在t1时刻,采样us并计算D11(D14),并加载到T11CMP和T14CMP,当下一个同步信号到达即t2时刻清零T11开始增计数,生成P11的下降沿;同时,重载T14并开始减计数,生成P14的上升沿。同理,在t6时刻,采样us计算D14(D11),并加载到T14CMP和T11CMP,在t7时刻分别清零T14开始增计数,重载T11并开始减计数,生成P14的下降沿和P11的上升沿。

    (2)底层脉冲生成模块  底层脉冲生成模块除负责脉冲生成、驱动控制任务外,还担负着整个功率单元的通信和故障处理任务。该模块主要由脉冲生成单元、通信单元及IPM驱动接口电路等几部分组成。脉冲形成单元负责CPS-SPWM触发脉冲的生成任务。脉冲生成的原理在前文中已经作了详细的介绍,这里将重点介绍各功率单元的底层控制系统脉冲生成的过程,如图6所示。


6 结论
    理论分析和实验结果表明:此处所述基于不对称规则采样法的CPS-SPWM脉冲生成方法,相对基于对称规则采样法的CPS-SPWM脉冲生成方法,既没有增加采样频率,也没有增加计算工作量,具有较快的生成速度。此外,由于采用了基于FPGA的CPS-SPWM脉冲生成的实现方法,为上述CPS-SPWM脉冲的快速生成提供了重要保障。

关键字:变流器  不对称规则采样  脉冲生成

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2012/0813/article_3098.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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