耿卫东， 孙祖军， 郭嘉

(南开大学 光电子薄膜器件与技术研究所,光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300071)



一种级数混合运算产生SPWM波新方法

耿卫东， 孙祖军， 郭嘉

(南开大学 光电子薄膜器件与技术研究所,光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300071)

提出了一种产生正弦脉宽调制波的新方法。介绍了采用级数混合运算产生数字化正弦波数据的基本原理，不需要专门的ROM存储器，利用传统查表法就能够得到所需要的SPWM信号。基于所提出的方法设计了一种通用型SPWM波形发生器，利用FPGA内部的RAM资源例化成所需要的虚拟ROM存储器，用来存储由级数混合运算得到的1/4周期数字化正弦波数据，然后利用中心对称和轴对称运算得到整周期的正弦波，与三角形载波进行比较后输出SPWM信号。实验结果表明，该SPWM发生器具有可靠性高，电路结构简单，使用灵活等特点。采用所提出的方法设计的SPWM光伏逆变器已投入应用，性能良好，工作稳定。

泰勒级数；正弦脉宽调制；逆变器；控制；自然采样法；查表法

0 引 言

正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation，SPWM)具有通用性强，控制性能好，输出稳定等特点，在电机调速控制、变频电源、矩阵变换器和光伏逆变器等领域具有广泛的应用[1-6]。传统的SPWM波产生方法主要有模拟法和数字法。模拟法的优点是得到的SPWM波精确度比较高，缺点是电路结构复杂，调试困难。数字法主要有直接数字合成(direct digital synthesis，DDS)法和查表法。……