江 超,胡越黎

(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)

基于FPGA的调制波周期归一化PWM研究

江 超,胡越黎

(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)

研究调制波周期归一化脉冲宽度调制(PWM),把数字系统中用于记录存储数据Ram的地址Address与PWM脉冲宽度相互映射,给出一般性结论。基于这一模型结构,设计调制波周期归一化PWM的现场可编程门阵列数字系统。针对设计该数字系统时出现的包括模拟量数字化、调制比M、载波比N以及调制波周期归一化PWM各环节具体数字化实现等问题予以分析并解决。对周期脉冲值Pn进行简单设置,便可快速实现调制波周期归一化PWM模型结构的波形输出。

调制波周期归一化;脉冲宽度调制;调制比;载波比;现场可编程门阵列

1 概述

脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)源于通信调制技术。文献[1]把通讯调制技术应用到交流传动中,产生了正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal PWM)变频变压思想,即用一组等腰三角形波与一个正弦波比较,其交点作为开关管“开”或“关”时刻[2-3];基于开关管响应速度原因,文献[4-5]把PWM正式应用于交流传动中,调制技术由此得到推广和发展[6-7]。

冲量等效原理认为惯性系统被不同脉冲作用时,如果其冲量对时间积分相等,即可以认为其作用效果基本相等[8]。冲量是指脉冲面积,效果基本相同是指输出响应波形基本相同,这便是PWM理论基础。通过对一系列脉冲的宽度进行调制,可以等效地获得所需波形[9-10]。

目前常用PWM技术有等面积法、自然采样法、规则采样法、不规则采样法、低次谐波消去法等[11-12]。……