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三電平逆變器SVPWM控制的一種新方法

作者: 時間:2013-03-20 來源:網(wǎng)絡 收藏

4 系統(tǒng)驅(qū)動脈沖產(chǎn)生
4.1 硬件設計
FPGA芯片內(nèi)部為硬件并行執(zhí)行模式,邏輯資源豐富,接口靈活性及執(zhí)行速度優(yōu)于DSP。由FPGA完成矩陣計算功能,可提高系統(tǒng)實時性;DS P芯片在數(shù)據(jù)采集與分析等功能上較FPGA有獨特優(yōu)勢。故控制電路采用DSP與FPGA相結(jié)合的方法。將FPGA擴展為DSP的外設。通過16位數(shù)據(jù)總線與6位地址總線通信,如圖2所示。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/175860.htm

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DSP在中斷服務程序中將數(shù)據(jù)發(fā)送至FPGA,F(xiàn)PGA經(jīng)過計算后輸出加入死區(qū)的高、低電平至驅(qū)動電路,驅(qū)動功率器件。當主電路故障時,故障信號被送入FPGA,F(xiàn)PGA首先封鎖相應驅(qū)動脈沖,并向DSP發(fā)送故障中斷請求。
4.2 軟件流程
DSP程序流程及FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)分別如圖3和圖4所示。DSP響應FPGA中斷請求后進入中斷服務函數(shù)。在中斷函數(shù)中首先向FPGA發(fā)送數(shù)據(jù),然后計算下一次中斷所需數(shù)據(jù),以降低程序延時,提高系統(tǒng)的實時性。

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FPGA根據(jù)DSP發(fā)送的數(shù)據(jù)進行譯碼,計算矢量作用時間并轉(zhuǎn)換為加入死區(qū)的高、低電平輸出至驅(qū)動電路。當計數(shù)器發(fā)生周期匹配時向DSP
發(fā)出中斷請求信號。

5 實驗
采用DSP與FPGA建立實驗平臺,實驗參數(shù)為:DSP工作頻率為100 MHz;FPGA時鐘頻率為50 MHz;調(diào)制度m=0.8;單周期采樣數(shù)為128次;
死區(qū)時間為0.2μs。實驗波形如圖5所示。

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U相橋臂驅(qū)動電壓UgVD1~ugVD4波形如圖5a所示,輸出線電流iline及電壓uline波形如圖5b所示。實驗結(jié)果表明:該方法能夠有效實現(xiàn)NPCSVPWM控制。

6 結(jié)論
此處采用簡化算法實現(xiàn)了SVPWM控制方法,避免了復雜的三角函數(shù)運算。利用FPGA豐富的邏輯資源和并行處理的優(yōu)勢,節(jié)省了DSP
芯片資源,提高了控制實時性。對多電平SVPWM控制的設計具有一定的參考價值。

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