基于CPLD/FPGA的三相SPWM波形发生器的设计与实现
出处:jzh810828 发布于:2012-08-09 10:19:55
在工农业生产中广泛使用三相交流异步电动机,其调速比直流电机相对复杂。三相交流异步电动机的调速技术主要采用交-直-交变频调速技术。有V/F 控制变频调速和更高性能的矢量控制调速。交-直-交V/F 控制变频调速技术的采用了正弦波脉宽调制(SPWM)技术,通过改变SPWM 的调制正弦波的频率和电压实现电机的变频调速。研究如何利用大规模可编程器件CPLD/FPGA 产生SPWM 具有重要意义。
1 正弦波脉宽调制(SPWM)
SPWM 就是在对一个正弦波进行脉宽调制时,使脉冲系列的占空比按正弦规律来排列。当正弦值为值时,脉冲的宽度也,而脉冲间的间隔则。反之,当正弦值较小时,脉冲的宽度也较小,而脉冲间的间隔则较大,如下页图1 所示。
图1 正弦波脉宽调制(SPWM)示意图。
生成SPWM 的方法有多种,本文介绍对称规则采样法生成SPWM[2].以正弦波作为调制信号,用频率比正弦波高得多的三角波作载波,调制波和载波的交点决定SPWM 的脉冲宽度。
如图2 所示,调制信号为正弦波U t M sinω ,电压峰值为M U ,载波信号三角波的电压峰值为S U ,周期为Tc ,并设定在每个三角波周期中只对正弦波采样,如在1 t 时刻对正弦波进行采样,通过采样点作平行于时间轴的水平线,在周期Tc 内与三角波的交点为E 和F 点,EF 即为SPWM 的导通时间1 2 on on t = t ,SPWM 的截止时间为1 2 off C on off t = T ? t = t ,由图2 可以得到:
由于三角形ABE 和三角形ACD 相似,得:
解式(2),得到a 值,并代入式(1)得:
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参考文献:
[1]. Tc datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/Tc+_2043278.html.
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