[發(fā)明專利]一種用于可編程邏輯器件產(chǎn)生含死區(qū)互補(bǔ)驅(qū)動脈沖的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810588105.1
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108649786B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 游江;鄧明杰;廖夢巖;李曉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H02M1/38
• 分類號: H02M1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種適用于可編程邏輯器件產(chǎn)生含死區(qū)互補(bǔ)驅(qū)動脈沖信號的方法，涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明實際用于橋臂上、下管脈沖信號上升沿、下降沿調(diào)制的共計四個調(diào)制信號數(shù)字量，在鋸齒載波單調(diào)上升的初始和臨近結(jié)束的時候分別劃分出固定的N_dt/2個FPGA時鐘周期使橋臂上、下管驅(qū)動信號電平均為低電平，在占空比調(diào)制信號數(shù)字量上下各N_dt/2個FPGA時鐘周期使橋臂上、下管驅(qū)動信號電平均為低電平，橋臂上、下管互補(bǔ)導(dǎo)通并設(shè)置死區(qū)時間。相對于常用的基于時鐘信號計數(shù)延遲脈沖信號上升沿/下降沿的含死區(qū)互補(bǔ)脈沖生成方法，本發(fā)明具有物理意義和運行邏輯相對更加清晰的特點，程序上簡潔易于實現(xiàn)，并且可以降低邏輯器件綜合時所需要的邏輯門陣列的數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于利用可編程邏輯器件產(chǎn)生功率變器同一橋臂上、下開關(guān)管含死區(qū)互補(bǔ)驅(qū)動脈沖信號的方法。

背景技術(shù)

利用可編程邏輯器件產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號在含有較多數(shù)量開關(guān)管拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功率變換器中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。由于對應(yīng)相同橋臂的兩個開關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通時需要設(shè)置必要的驅(qū)動脈沖死區(qū)以防止橋臂直通而發(fā)生過流甚至短路故障。因此如何高效、快捷和清晰的利用可編程邏輯器件為互補(bǔ)導(dǎo)通開關(guān)管產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號及其死區(qū)時間產(chǎn)生邏輯對于復(fù)雜功率變換器硬件系統(tǒng)分析和調(diào)試具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于可編程邏輯器件產(chǎn)生含死區(qū)互補(bǔ)驅(qū)動脈沖信號的方法。包括：使用一列鋸齒載波，產(chǎn)生所需死區(qū)時間的兩個互補(bǔ)脈沖調(diào)制信號數(shù)字量的設(shè)置方法和互補(bǔ)脈沖的生成邏輯。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求確定死區(qū)時間t_dt，單位為μs；

(2)根據(jù)可編程邏輯器件用于PWM信號生成的時鐘頻率f_clk，單位為MHz，將死區(qū)時間t_dt換算為對可編程邏輯器件的時鐘信號脈沖計數(shù)的個數(shù)N_dt＝t_dt×f_clk；

(3)確定實際用于橋臂上管S₁管脈沖信號下降沿P_1d調(diào)制的調(diào)制信號數(shù)字量，N_duty為控制器輸出/開環(huán)設(shè)定的調(diào)制信號的數(shù)字量，將其扣除N_dt/2，得到N_duty-N_dt/2為S₁管下降沿的調(diào)制信號；

(4)確定實際用于橋臂上管S₁管脈沖信號上升沿P_1u調(diào)制的調(diào)制信號數(shù)字量N_dt/2；

(5)確定實際用于橋臂下管S₂管脈沖信號上升沿P_2u調(diào)制的調(diào)制信號數(shù)字量，N_duty為控制器輸出/開環(huán)設(shè)定的的調(diào)制信號的數(shù)字量，將其加上N_dt/2，得到N_duty+N_dt/2為S₂管上升沿的調(diào)制信號；

(6)確定實際用于橋臂下管S₂管脈沖信號下降沿P_2d調(diào)制的調(diào)制信號數(shù)字量，N_per為開關(guān)周期所對應(yīng)的數(shù)字量即對應(yīng)的邏輯器件時鐘信號的個數(shù)，N_per-N_dt/2為S₂管下降沿的調(diào)制信號的數(shù)字量；

(7)校核一個開關(guān)周期內(nèi)橋臂上管S₁驅(qū)動脈沖高電平的寬度，橋臂上管S₁高電平出現(xiàn)在區(qū)間N_dt/2S_cN_duty-N_dt/2，其寬度為N_duty-N_dt，其余時間S₁驅(qū)動脈沖為低電平；