FPGA控制的智能化節(jié)能設(shè)備
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2.2 SPWM基本原理
SPWM調(diào)制的基本思想是使輸出的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，可以有效地抑制輸出電壓中的低次諧波分量，使輸出波形為含有高頻調(diào)制信號(hào)的近似正弦的交變電壓。實(shí)現(xiàn) SPWM調(diào)制的方法很多，采樣型 SPWM法是其中一種較常用的方法，它分自然采樣法、規(guī)則采樣法，而規(guī)則采樣法中又有對(duì)稱規(guī)則采樣法與不對(duì)稱規(guī)則采樣法。本系統(tǒng)中 ,實(shí)際的參考正弦信號(hào)是由 DDS產(chǎn)生的數(shù)字式正弦信號(hào)，因此，在 SPWM產(chǎn)生電路中，實(shí)際用作參考信號(hào)的是有臺(tái)階的正弦信號(hào)，如圖 2所示。數(shù)字正弦波信號(hào)的頻率和幅度分辨率精確可調(diào)，數(shù)字三角波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生幅值不變的三角波 (稱為載波 ) 信號(hào)，將它們進(jìn)行比較，由兩者的交點(diǎn)來確定 SPWM波形的高低電平。分析表明，不對(duì)稱規(guī)則采樣所形成的階梯波比對(duì)稱規(guī)則采樣時(shí)更接近于正弦波，這種方法也更適合于數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，所以本系統(tǒng)采用的是不對(duì)稱規(guī)則采樣的方法。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191958.htm
3 控制器的組成結(jié)構(gòu)圖 3所示的是 SPWM控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。它主要由 DDS模塊、三角波產(chǎn)生模塊，幅度調(diào)節(jié)模塊、比較器、死區(qū)控制模塊等組成。
3.1 內(nèi)部整體介紹
以 A相為例， DDS模塊產(chǎn)生的正弦波信號(hào)通過調(diào)幅模塊進(jìn)行幅度調(diào)整，實(shí)現(xiàn)輸出波形幅度符合系統(tǒng)要求。此正弦波信號(hào)與三角波計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的三角波信號(hào)相比較產(chǎn)生一組脈寬不等的方波信號(hào)加至死區(qū)控制模塊。死區(qū)控制模塊將脈寬波分為正負(fù)相對(duì)的兩組信號(hào)，并且兩組信號(hào)間具有死區(qū)時(shí)間，這就是所要求的 SPWM波形，將它加到 IGBT逆變電路中就可以進(jìn)行相應(yīng)的功率調(diào)整了。通過改變正弦波的幅度而改變 SPWM波的脈寬比例，實(shí)現(xiàn)所要求的電壓調(diào)整。
3.2 正弦波與三角波的產(chǎn)生
正弦波的生成是由 DDS模塊產(chǎn)生，再通過移相器產(chǎn)生三路相位相隔 120o的正弦波數(shù)字信號(hào)。在本系統(tǒng)的 ROM中的查表數(shù)據(jù)是將整個(gè)周期的正弦波分成 1024 份，計(jì)算各分點(diǎn)的幅值，化整為 16進(jìn)制的數(shù)碼，依次存放在從零單元開始的 ROM存貯器中，形成數(shù)據(jù)表格。將相位累加器或相位調(diào)制器輸出的相位數(shù)據(jù)作為取樣地址,來尋找正弦 ROM表進(jìn)行相位到幅度的變換,輸出不同的幅度編碼[5]。三角波的生成為 11位的加減計(jì)數(shù)器，它從 000H計(jì)數(shù)到 7FFH，然后再從 7FFH計(jì)數(shù)到 000H，周而復(fù)始，便得到完整的三角波。三角波計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘是外加的載波時(shí)鐘 SC_CLK。通過兩組數(shù)據(jù)的相比較產(chǎn)生脈寬不等的方波信號(hào)。
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