[發明專利]正弦脈寬調制歸一化地址發生器

有效

• 申請號: 201310398867.2
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103457584A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 胡越黎;江超;曹陽;楊鎮遙;鄧曄
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08;H03K3/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種正弦脈寬調制歸一化地址發生器。

背景技術

PWM?(Pulse?Width?Modulation)調制技術源于通訊調制，基于調制波與載波的比較。所謂PWM脈寬調制技術是用一種參考波（通常是正弦波，有時也采用梯形波或注入零序諧波的正弦波或方波等）為調制波（Modulating?Wave)，而以N倍于調制波頻率的三角波（有時也用鋸齒波）為載波（Carrier?Wave）進行波形比較，在調制波大于載波的部分產生一組幅值相等，而寬度正比于調制波的矩形脈沖序列用來等效調制波，用開關量取代模擬量，并通過對逆變電源開關管的通/斷控制，把直流電變成交流電。當調制波為正弦波時，輸出矩形脈沖序列的脈沖寬度按正弦規律變化，這種調制技術通常又稱為SPWM（Sinusoidal?Pulse?Width?Modulation，正弦脈寬調制)技術。

基于SPWM源于正弦調制波與三角載波的比較，現有技術中，就二者之間的比較過程，多數采用方法為，在具體所需調制波或載波周期下，通過對正弦調制波與三角載波當前計數器值進行比較，以輸出所需要的SPWM波，但是這些方法通常不夠靈活。

本發明立足歸一化原理，從正弦調制波與三角載波數值相對交點出發，設計了一個正弦脈寬調制歸一化地址發生器。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷和不足，提供一種正弦脈寬調制歸一化地址發生器，可以在SPWM調制時把正弦調制波與三角載波的交點相對位置與地址計數器對應起來，實現地址計數器的歸一化輸出，即輸出的是歸一化地址；這樣針對任意具體周期的SPWM波，只需使用脈沖計數器與這款正弦脈寬調制歸一化地址發生器輸出的歸一化地址具體解析值進行比較便可以實現SPWM波的輸出。

為達到上述目的，本發明的構思是：

數字系統中，以數字量來描述模擬量。在描述一個模擬量時，所用的數字量位數越多精度越高，但由于硬件資源的局限不可能無限制的擴大數字量位數。在設計SPWM數字系統時，正弦調制波與三角載波的比較運算其實是用一系列階梯波來代替。這就會引發一系列問題，首先，當數字量位不夠多時，正弦調制波與三角載波的交點就會出現遺漏，進而不能產生正確的SPWM，如果用于實際操作時可能會引發災難性后果；再者，在用數字量模擬正弦調制波與三角載波時，還可能會在真實交點之后出現虛假的交點，這同樣會引起不可估計的后果。通過計算，在SPWM調制中，取正弦載波調制度為1，正弦波與三角波的載波比為31的情況下，正弦調制波與三角載波二者所有交點中相距最近的兩個點的橫坐標值占整個正弦調制波周期的萬分之三左右，當取一個正弦波周期內其橫坐標（即地址計數器）為13位其精度可達到萬分之一點三，這樣就便可以在原理上可以使正弦調制波與三角載波的交點不出現遺漏，至于具體實現時還需要做相應的處理；對于正弦調制波與三角載波出現的虛假交點，由于此時不可能會連續出現真實的交點，因此在具體設計時將此虛假的連續交點予以取消。

根據上述發明構思，本發明采用下述技術方案：

一種正弦脈寬調制歸一化地址發生器，包括輸入輸出I/O端口、分頻地址計數器模塊Carrier_N、正弦調制波與三角載波數據存儲單元、調制比移位加法器模塊Modulation_M和正弦調制波與三角載波歸一化地址輸出器模塊Normalization_add，其特征在于，所述各模塊通過局部總線相互連接。