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三電平逆變器SVPWM控制的一種新方法

作者: 時(shí)間:2013-03-20 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

4 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生
4.1 硬件設(shè)計(jì)
FPGA芯片內(nèi)部為硬件并行執(zhí)行模式,邏輯資源豐富,接口靈活性及執(zhí)行速度優(yōu)于DSP。由FPGA完成矩陣計(jì)算功能,可提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性;DS P芯片在數(shù)據(jù)采集與分析等功能上較FPGA有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。故控制電路采用DSP與FPGA相結(jié)合的方法。將FPGA擴(kuò)展為DSP的外設(shè)。通過16位數(shù)據(jù)總線與6位地址總線通信,如圖2所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/175860.htm

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DSP在中斷服務(wù)程序中將數(shù)據(jù)發(fā)送至FPGA,F(xiàn)PGA經(jīng)過計(jì)算后輸出加入死區(qū)的高、低電平至驅(qū)動(dòng)電路,驅(qū)動(dòng)功率器件。當(dāng)主電路故障時(shí),故障信號(hào)被送入FPGA,F(xiàn)PGA首先封鎖相應(yīng)驅(qū)動(dòng)脈沖,并向DSP發(fā)送故障中斷請(qǐng)求。
4.2 軟件流程
DSP程序流程及FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)分別如圖3和圖4所示。DSP響應(yīng)FPGA中斷請(qǐng)求后進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)。在中斷函數(shù)中首先向FPGA發(fā)送數(shù)據(jù),然后計(jì)算下一次中斷所需數(shù)據(jù),以降低程序延時(shí),提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

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FPGA根據(jù)DSP發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼,計(jì)算矢量作用時(shí)間并轉(zhuǎn)換為加入死區(qū)的高、低電平輸出至驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)計(jì)數(shù)器發(fā)生周期匹配時(shí)向DSP
發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)。

5 實(shí)驗(yàn)
采用DSP與FPGA建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)參數(shù)為:DSP工作頻率為100 MHz;FPGA時(shí)鐘頻率為50 MHz;調(diào)制度m=0.8;單周期采樣數(shù)為128次;
死區(qū)時(shí)間為0.2μs。實(shí)驗(yàn)波形如圖5所示。

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U相橋臂驅(qū)動(dòng)電壓UgVD1~ugVD4波形如圖5a所示,輸出線電流iline及電壓uline波形如圖5b所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法能夠有效實(shí)現(xiàn)NPCSVPWM控制。

6 結(jié)論
此處采用簡(jiǎn)化算法實(shí)現(xiàn)了SVPWM控制方法,避免了復(fù)雜的三角函數(shù)運(yùn)算。利用FPGA豐富的邏輯資源和并行處理的優(yōu)勢(shì),節(jié)省了DSP
芯片資源,提高了控制實(shí)時(shí)性。對(duì)多電平SVPWM控制的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

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