程 林 林志法 宋冬冬 杜海江



一种基于dSPACE和FPGA的多模式移相调制设计

程 林 林志法 宋冬冬 杜海江

（中国农业大学信息与电气工程学院，北京 100083）

移相技术在双有源全桥电路、高频隔离电源、多电平变换器等诸多领域应用广泛。鉴于原有dSPACE平台ds1103板卡不具备移相脉冲输出能力，本文利用dSPACE和FPGA搭建应用于移相控制的半实物仿真平台。通过dSPACE实现控制算法，以端口通信方式向FPGA传输移相信息；同时通过FPGA生成移相调制脉冲，输出至相应的驱动模块。该平台具备应用于不同工况下的多种移相模式及切换功能。搭建双有源全桥实验电路验证了所设计算法的正确性。

移相；dSPACE；FPGA；调制；半实物仿真

随着新能源领域的发展，双有源全桥电路（dual- active-bridge，DAB）、高频隔离电源、多电平变换器成为研究热点[1-6]，而移相技术是其中控制回路的重要组成环节。对不同的应用场景，移相控制可分为多种模式，一种模式为设备运行在不同工况下移相角度实时发生变化，如高频隔离电源中采用内移相[2]；DAB电路中采用外移相、双重或多重移相[1,3-4]。另一种在运行过程中移相角度固定不变，如多电平变换器[5]。

dSPACE作为一种应用较广泛的实时仿真平台，可快速实现基于Matlab/Simulink的离线仿真到实时仿真的过渡过程。其ds1103板卡虽然包含多路高速输出接口，但相应模块仅能实现占空比和开关频率的变化，不具备移相脉冲的输出功能。因此有必要对dSPACE平台进行扩展以使其能够应用于移相控制的实时仿真。

现有文献[7-9]针对dSPACE平台的局限性，应用FPGA的并行计算能力对其进行了扩展，研究重点主要在分担计算资源或扩充输入输出接口方向，没有涉及移相控制。……