[發(fā)明專利]三相PWM波FPGA產(chǎn)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210362376.8
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102904419A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓剛;張建文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M1/08;H02M1/38
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種三相PWM波FPGA產(chǎn)生裝置，其特征在于，F(xiàn)PGA功能結(jié)構(gòu)包括：

一模式配置單元，該單元通過向?qū)ｉT的配置寄存器寫入配置參數(shù)，來實現(xiàn)PWM波的輸出特性的配置；比較寄存器值的賦值方式分為載波零點、頂點和即時賦值三種；脈沖輸出極性為高電平輸出或低電平輸出；根據(jù)模式配置單元選擇的載波發(fā)生器模式，進入三角載波發(fā)生器；

一三角載波發(fā)生器，該發(fā)生器根據(jù)模式配置單元選擇的載波發(fā)生器模式，產(chǎn)生相應(yīng)的三角波、上升鋸齒波、下降鋸齒波三種波式；

一比較器單元，該單元分為A、B、C三相，該單元比較值為外部輸入的三相占空比，該值與三角載波發(fā)生器里的實時計數(shù)值比較用于產(chǎn)生6路PWM脈沖；

一死區(qū)補償單元，該單元根據(jù)系統(tǒng)需要補償?shù)乃绤^(qū)時間，在原比較器單元比較值的基礎(chǔ)上分別加減需要補償?shù)乃绤^(qū)值，形成兩個新的比較值分別為比較值1和比較值2，比較值1和比較值2的差值為兩倍死區(qū)值，然后再分別與三角載波發(fā)生器里的實時計數(shù)值進行比較；

一輸出控制邏輯單元，該單元在載波的零點、頂點輸出中斷信號和同步信號，其中同步信號用于多個裝置并聯(lián)時各PWM脈沖之間的同步一致性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相PWM波FPGA產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述裝置通過CPU向FPGA發(fā)送控制參數(shù)命令包用于PWM模塊功能的配置，在模式配置單元中會根據(jù)控制參數(shù)命令包確定該PWM發(fā)生器模塊的基本特性：開關(guān)頻率的大小、死區(qū)時間的大小、所選載波的類型、死區(qū)的插入方式、PWM是否啟動還是封鎖、以及脈沖輸出的極性是高電平還是低電平，這些方式的選擇通過控制參數(shù)命令解析確定；根據(jù)模式配置單元選擇的載波發(fā)生器模式，進入三角載波發(fā)生器，該三角載波發(fā)生器根據(jù)選擇的載波類型產(chǎn)生相應(yīng)的載波波形。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相PWM波FPGA產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述比較器單元將三角載波發(fā)生器送來的載波計數(shù)值與CPU向FPGA發(fā)送的占空比參數(shù)進行比較，產(chǎn)生相應(yīng)脈寬的PWM脈沖波；進入死區(qū)補償單元后，根據(jù)模式配置單元中確定的死區(qū)時間，即為了防止同一橋臂上下兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通形成短路，插入一定死區(qū)，死區(qū)補償單元處理后產(chǎn)生的三相PWM脈沖波，最后進入輸出控制邏輯單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的三相PWM波FPGA產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述輸出控制邏輯單元根據(jù)模式配置單元解析的控制命令信息，確定是否需要根據(jù)外部輸入的同步輸入信號進行PWM脈沖的同步處理，即根據(jù)同步輸入信號來觸發(fā)控制整個裝置最終輸出的脈沖信號，以實現(xiàn)兩個裝置間的脈沖輸出的一致性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的三相PWM波FPGA產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述輸出控制邏輯單元根據(jù)控制命令信息確定是否需要對a、b、c三相PWM脈沖進行下降沿延時處理，若需要處理則需要在小于死區(qū)時間內(nèi)，根據(jù)控制命令信息包數(shù)據(jù)對輸出脈沖的下降沿進行延時處理，對應(yīng)于所控制的開關(guān)管做延時關(guān)斷控制，從而實現(xiàn)并聯(lián)模塊的不均流控制。