基于Actel FPGA的PWM IP的應(yīng)用
脈沖寬度調(diào)制(PWM)是英文“Pluse Width Modulation”的縮寫,簡稱脈寬調(diào)制。它是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù),根據(jù)相應(yīng)的載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置,來實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定,廣泛應(yīng)用于測量、通信、功率控制與變化等許多領(lǐng)域。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/97920.htmActel公司免費(fèi)提供PWM IP核:CorePWM。CorePWM是基于APB總線形式的,它的優(yōu)點(diǎn)是可以連接到Core8051或者是CortexM1處理器上,方便用戶進(jìn)行SoC設(shè)計(jì),本文將主要介紹CorePWM的原理與應(yīng)用。
1. CorePWM介紹
(1) PWM的控制方法
采樣控制理論中有一個(gè)重要結(jié)論:量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),效果基本相同。PWM控制技術(shù)就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ),對半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制,使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖,用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率。
現(xiàn)在,PWM控制技術(shù)主要有8種,分別為:相電壓控制PWM、線電壓控制PWM、電流控制PWM、空間電壓矢量控制PWM、矢量控制PWM、直接轉(zhuǎn)矩控制PWM、非線性控制PWM和諧振軟開關(guān)PWM。
在這里要重點(diǎn)介紹一下相電壓控制PWM中的等脈寬PWM法。VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)裝置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的,其逆變器部分只能輸出頻率可調(diào)的方波電壓而不能調(diào)壓,等脈寬PWM法正是為了克服PAM法的這個(gè)缺點(diǎn)發(fā)展而來的,是PWM法中最為簡單的一種,它是把每一脈沖的寬度均相等的脈沖列作為PWM波,通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻,改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓,采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化,相對于PAM法,該方法的優(yōu)點(diǎn)是簡化了電路結(jié)構(gòu),提高了輸入端的功率因數(shù),但同時(shí)也存在輸出電壓中除基波外,還包含較大的諧波分量。
如圖 1所示為等脈寬PWM波。該P(yáng)WM的高低電平分別為VH和VL,理想的情況VL等于0,但實(shí)際應(yīng)用中一般不等于0,這也是實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生誤差的一個(gè)重要原因。
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