[發(fā)明專利]多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610296715.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN107346935B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫燕英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫燕英
• 主分類號(hào): H02M1/088
• 分類號(hào): H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及逆變器控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于FPGA的參數(shù)化的多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器。包括：接口模塊、節(jié)拍發(fā)生器模塊、波形發(fā)生器模塊、死區(qū)控制模塊、波形數(shù)據(jù)修改模塊。本發(fā)明的一個(gè)特征在于由參數(shù)決定多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器的輸出相數(shù)、節(jié)拍定時(shí)器和死區(qū)定時(shí)器的位數(shù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)程序編譯，可以生成指定相數(shù)N（N=3~16），指定節(jié)拍定時(shí)器位數(shù)L（L=8~16）和指定死區(qū)定時(shí)器位數(shù)M（M=4~8）的SVPWM信號(hào)發(fā)生器。本發(fā)明的另一個(gè)特征在于可以對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行在線修改。而且本發(fā)明是基于FPGA實(shí)現(xiàn)，具有運(yùn)行速度快，可以靈活配置的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆變器控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于FPGA（Field ProgrammableGate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）的參數(shù)化的多相SVPWM（Space Vector Pulse WidthModulation，空間向量脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)發(fā)生器。

背景技術(shù)

SVPWM技術(shù)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，由3相電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速器組成的系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)地位，然而在大功率、高可靠性和低直流母線電壓的場(chǎng)合，多相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比3相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)，多相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是指相數(shù)大于3的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，多相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低壓大功率驅(qū)動(dòng)，多相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以在缺相的情況下運(yùn)行，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，多相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還可以降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，降低噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提出一種參數(shù)化的多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器，該多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器的輸出相數(shù)、節(jié)拍定時(shí)器和死區(qū)定時(shí)器的位數(shù)由參數(shù)決定，經(jīng)計(jì)算機(jī)程序編譯，可以生成指定相數(shù)，指定節(jié)拍定時(shí)器位數(shù) 和指定死區(qū)定時(shí)器位數(shù) 的SVPWM信號(hào)發(fā)生器。

本發(fā)明提出的多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器，分別與功率驅(qū)動(dòng)電路、微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器電路相連接，該多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器包括：

接口模塊，微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器電路通過接口模塊向多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器發(fā)送控制指令和數(shù)據(jù)；

節(jié)拍發(fā)生器模塊，用于產(chǎn)生多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器工作所需要的節(jié)拍信號(hào)；

波形發(fā)生器模塊，按照用戶程序指定的扇區(qū)號(hào)和節(jié)拍發(fā)生器產(chǎn)生的節(jié)拍信號(hào)，輸出SVPWM脈沖波形信號(hào)；

死區(qū)控制模塊，根據(jù)用戶程序輸入的死區(qū)延遲時(shí)間對(duì)輸出脈沖信號(hào)進(jìn)行延遲處理；

波形數(shù)據(jù)修改模塊，多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，用戶程序可以通過波形數(shù)據(jù)修改模塊對(duì)波形發(fā)生器模塊中的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

所述接口模塊接收來自微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器的扇區(qū)（相帶）編號(hào)、節(jié)拍定時(shí)值、死區(qū)定時(shí)值等參數(shù)和啟動(dòng)、停止SVPWM信號(hào)發(fā)生器、允許死區(qū)、禁止死區(qū)等命令，所述接口模塊將節(jié)拍定時(shí)值送到所述節(jié)拍發(fā)生器模塊，將死區(qū)定時(shí)值送到所述死區(qū)控制模塊，將扇區(qū)（相帶）編號(hào)送到波形發(fā)生器模塊、按照用戶程序的命令啟動(dòng)或者停止SVPWM信號(hào)發(fā)生器，允許或者禁止死區(qū)控制模塊的工作。

多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述接口模塊可以接收用戶程序的命令和數(shù)據(jù)，對(duì)波形發(fā)生器模塊中的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

收到啟動(dòng)命令后，所述節(jié)拍發(fā)生器模塊開始工作，按照節(jié)拍定時(shí)值產(chǎn)生節(jié)拍信號(hào)，并將其送到所述波形發(fā)生器模塊。

所述波形發(fā)生器模塊按照扇區(qū)編號(hào)和節(jié)拍值產(chǎn)生SVPWM波形信號(hào)，并將其送到所述死區(qū)控制模塊。

所述死區(qū)控制模塊將波形發(fā)生器模塊輸出的每一相SVPWM脈沖信號(hào)波形變成差分輸出信號(hào)，允許插入死區(qū)時(shí)，所述死區(qū)控制模塊在SVPWM波形的差分信號(hào)中插入死區(qū)，再輸出到多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器的輸出引腳，禁止死區(qū)時(shí)，SVPWM波形的差分信號(hào)直接輸出到多相SVPWM信號(hào)發(fā)生器的輸出引腳。