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基于TMS320F2812的三電平逆變器載波調制方法研究

作者: 時間:2010-08-11 來源:網絡 收藏

片上集成的外圍設備中有2個事件管理器(EVA、EVB),每個事件管理器含有3個全比較單元,每個全比較單元有兩路互補的PWM輸出,因此共有12路兩兩互補的PWM輸出,正好對應三逆變電路的12個主開關器件。其中的對應關系如表1所列。


此外,為使12路PWM協(xié)調工作,必須使EVA、EVB同步工作,就好像它們共用一個計數器,且具有相同的周期比較寄存器的值。由于EVA的比較單元計數器為GP timerl,EVB的比較單元計數器為GP timer3,為了使六個比較單元同步工作,就必須使GP timer1和GP timer3同時啟動。但由于一條指令只能啟動一個計數器,因此,要用連續(xù)兩條啟動指令分別啟動兩個計數器。浮點式DSP的最高指令執(zhí)行速度為150 MHz,可使得指令周期縮短到6.67 ns。因此,兩個計數器雖不能完全同步,但滯后僅為幾個納秒,遠小于2微秒的死區(qū)時間,這對于千赫茲級的開關頻率來說,可以忽略不計。因此,以單個控制器為平臺構建系統(tǒng),可以節(jié)約大量的外圍邏輯電路,降低成本,同時可提高系統(tǒng)的可靠性。
本程序的設計頻率為20 kHz,波為50 Hz標準正弦波。DSPF內部可將時鐘頻率分頻為60MHz。由于周期為50μs,寄存器的值應該設置為1500,幅度比M為0.92,計數器初始值設為O。由于比為400,所以一個正弦波周期可響應400次中斷,實時值與計數器值比較可產生控制脈沖,再通過死區(qū)單元產生互補的一對MOSFET信號,故可設置死區(qū)時間為2μs,且刪除小于0.67μs以下的窄脈沖。


按照上述參數,其實驗驗證結果如圖7所示。其中,圖7(a)為開關T1、T3的互補關系; (b)為開關T1、T2在一個正弦波周期內按照正負交替導通作用; (c)為其互補信號的死區(qū)時間。

5 結束語
本文分析了兩種常見的載波方法及其仿真驗證;并采用TMS320F2812 DSP作為系統(tǒng)的控制芯片,改進并簡化了傳統(tǒng)的層疊三角載波脈寬調制方法,同時利用改進的算法編制了一套DSP的控制程序。實驗結果表明,改進后的算法使得DSP編程非常容易,且脈沖序列工作穩(wěn)定。是一種適用于中、大功率變頻器等裝置的功率模塊設計方案,對工程應用有較強的指導意義。


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