DDS技術在機場助航燈恒流調(diào)光器系統(tǒng)中的應用

為了形象地說明DDS相位量化的工作原理，可將正弦波在一個完整周期內(nèi)的相位變化用相位圓來表示，相位和幅值是一一對應的，如圖4所示。N位相位累加器對應相位圓上的2N個相位點，圖中相位累加器的位數(shù)N=4，共有16個幅度碼與0°～360°中的16個相位點對應，幅度碼存儲在ROM中，在k的作用下，相位累加器對ROM進行尋址，完成相位／幅值轉(zhuǎn)換。DDS輸出信號頻率fc和fc以及頻率控制字k之間的關系為：fo=fck/2N

3 基于DDS技術的SPWM波形的生成
3．1 SPWM波形生成的步驟
本系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用DSPTMS320LF240A，利用片上自帶的事務管理器(EVA)模塊代替了傳統(tǒng)DDS技術波形產(chǎn)生中的D／A模塊，如圖5所示。將一個周期劃分為l 024個點，用于保證波形的平滑程度。具體的過程可分為以下幾個步驟：

1)選定頻率控制字進行相位累加
在ROM(利用2407A的ROM)中建立的是一個大小為2M個點的正弦表(M=10)，相位累加器(N位，N=32)，在每個載波周期內(nèi)與產(chǎn)生的相位增量k(頻率控制字)相累加。

根據(jù)所要求的輸出頻率fo，當Tc選定后由(2)式即可求出k。正弦數(shù)據(jù)表的實際大小是1 024個點，選用32位累加器低16位的低十位對正弦表進行尋址。在這種情況下，給定k就決定了輸出調(diào)制正弦波的頻率。通過設置k值的不同可以產(chǎn)生不同輸出頻率的正弦波，根據(jù)實際要求計算出頻率控制字，使相位累加器開始工作，將后者的低十位作為地址去查找正弦表中當前相位所對應的幅值TEMP。助航燈調(diào)光器要求輸出電壓頻率不變，因而頻率控制字不需要改變。
2)根據(jù)調(diào)光要求計算調(diào)制比
助航燈連接在隔離變壓器的次級，燈泡發(fā)光強度與回路中的電流IH成正比，通過改變回路中電流IH的大小調(diào)節(jié)燈泡的亮度，助航燈恒流調(diào)光器可人為設定為五級電流(2．8A、3．4A、4．1A、5．2A、6．6A)，回路電流，。由升壓變壓器初級電壓UL決定，設燈光回路總負載為Z，則有：

M為升壓變壓器的變比。由上式可知燈光回路電流IH是隨著升壓變壓器的初級端電壓成比例變化的。我們可根據(jù)外界要求的光級設定好電流值，進一步求出UL的值，再根據(jù)公式：
M=UL／UC(UC是直流測電壓)
從而可以計算出調(diào)制比，由計算出的調(diào)制比對正弦表中檢索出的幅值進行調(diào)幅，即可得到所需的電壓。參考波的正弦幅值為：
Temp=Temp0?M
(Temp0為正弦ROM表中的幅值)
3)SPWM波形的產(chǎn)生
將調(diào)幅后的結果送入EVA模塊的比較寄存器，通過設置定時l的周期寄存器T1PR，可使其在連續(xù)增／減計數(shù)模式下產(chǎn)生載波信號，其中斷周期是載波周期，如圖6示。在此計數(shù)模式下，定時器1計數(shù)器(T1 CNT)從0開始遞增至周期寄存器(T1PR)的值后又遞減到0，如此循環(huán)反復。在其不斷計數(shù)的同時，比較單元的比較邏輯也在不斷將定時器l計數(shù)器的值和比較寄存器的值進行比較，由于助航燈光的電源系統(tǒng)需要四路PWM波形，因而在幅值的設置上使其中的兩個比較單元一樣，讓二者和周期寄存器的值進行比較，相位累加器的采樣頻率與載波頻率相同，每一個載波周期，比較單元的值更新一次，并與定時器1的計數(shù)值進行比較，當定時器的計數(shù)值T1CNT與CMPR相匹配時，DSP內(nèi)部的PWM電路將根據(jù)比較方式控制寄存器和死區(qū)控制寄存器的設定輸出邏輯輸出PWM波形。