SVPWM信號(hào)發(fā)生器的VHDL實(shí)現(xiàn)

　　以A相橋臂為例(另外兩相橋臂的控制方法與A相橋臂類似)，狀態(tài)機(jī)進(jìn)程啟動(dòng)后，基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)，比較器實(shí)時(shí)比較計(jì)數(shù)器當(dāng)前值和比較器內(nèi)部預(yù)存的時(shí)間。計(jì)數(shù)器的一個(gè)工作周期可以分為三個(gè)階段：

　　1)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值小于輸入時(shí)間TIME1_A時(shí)．狀態(tài)機(jī)處于"00"態(tài)．A相上橋臂輸出為'1'；

　　2)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于等于輸入時(shí)間TIME1_A而小于TIME1_A與TIME0_A的和時(shí)，狀態(tài)機(jī)處于"01"態(tài)，A相上橋臂輸出為'0'；

　　3)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于等于TIME1_A與TIME0_A的和時(shí)，狀態(tài)機(jī)處于"10"態(tài)，A相上橋臂輸出為'1'。

　　如果狀態(tài)機(jī)處于非法狀態(tài)"11"，則圖2中管腳A和NOTA輸出為高阻態(tài)。

　　仿真結(jié)果

　　利用MAX+PLUS II軟件對(duì)本設(shè)計(jì)的邏輯功能進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真時(shí)間為0～120us，時(shí)鐘頻率為1MHz。

　　采用EPM3256ATC144-7FPGA芯片進(jìn)行邏輯編程后，共占用166個(gè)邏輯單元，芯片利用率為64%，具有較大的擴(kuò)展空間。仿真結(jié)果如圖4所示。

　　圖4中輸出信號(hào)A和NOTA，B和和NOTB，C和NOTC分別代表橋式電路3組互補(bǔ)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)命令，輸入信號(hào)time1_A、time1_B、time1_C和time0_A，time0_B、time0_C分別代表各開關(guān)高低電平狀態(tài)的保持時(shí)間。通過仿真波形可以看到，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)了空間矢量的轉(zhuǎn)換，開關(guān)的狀態(tài)保持時(shí)間取決于輸入信號(hào)time0_A、time0_B、time0_C和time1_A、time1_B、time1_C，完全實(shí)現(xiàn)了時(shí)間信號(hào)到觸發(fā)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。而且，A相橋臂有效地抵抗了外界干擾，沒有受到輸入時(shí)間信號(hào)突變的影響，表明SVPWM信號(hào)發(fā)生器具有良好的抗干擾能力。

　　結(jié)語

　　本文用VHDL硬件描述語言設(shè)計(jì)了一種由鎖存器陣列和有限狀態(tài)機(jī)構(gòu)成的SVPWM信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器不僅成功實(shí)現(xiàn)了輸入時(shí)間信號(hào)到SVPWM觸發(fā)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，而且具有良好的抗干擾能力。此外，其并行處理結(jié)構(gòu)可以保證三相橋臂開關(guān)同時(shí)動(dòng)作，有效地提升了控制系統(tǒng)的整體性能。由于SVPWM信號(hào)發(fā)生器是用VHDL硬件描述語言實(shí)現(xiàn)的IP核．因而可簡(jiǎn)便地應(yīng)用于逆變器控制系統(tǒng)中。