基于FPGA的SPWM控制器的设计.pdf

第四届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集 基于 FPGA 的 SPWM 控制器设计 张静，刘树林 （西安科技大学电气与控制工程学院 陕西 西安 710054 ） Design of Programmable SPWM Generator Based on FPGA Zhang-Jing ，Liu-Shulin (School of Electrical and Control Engineering, Xi’an University of Science Technology, 710054, Xi’an, CHINA) ABSTRACT: A novel digital method of generating bipolar 文献[1]给出一种采用单片机来产生 SPWM 的 SPWM waveform signals online for the single phase inverters 方法，只须采用单片单片机，控制灵活，但 SPWM is proposed in this paper. With this method, both the frequency 信号的产生需占用 CPU 大量的工作时间，通用性 and amplitude of carrier waves and modulation waves can be adjusted on line, the dead-time can be preset, and the output 差。文献[2]提出了一种基于 DSP 控制的单相逆变 voltage can be regulated in a closed feedback loop. Simulation 电源设计方案，运算速度快，但合成频率较低且不 and experiments are made on the FPGA device of Cyclone 可调。文献[3]采用单片机和 FPGA 协同设计，实现 series EP1C3T144C8 with Quartus Ⅱ8.1 software. The results 了对 SPWM 信号的调频控制，但系统实现比较复 prove the feasibility of the proposed method. 杂，成本较高。本文提出一种基于 FPGA 的 SPWM 控制器实现方案，将数字闭环反馈 的方法引入 KEY WORDS ：Sinusoidal Pulse Width Modulation, FPGA, SPWM 的产生中来，对 SPWM 信号进行调频控制。 Hardware Description Language, Inverter 2 控制系统方案及原理 摘要：本文使用 Altera 公司的 Quartus Ⅱ8.1 开发软件，采用 硬件描述语言(VHDL)与原理图输入相结合的自顶向下的层 用 VHDL 语言对 SPWM 逆变控制器的每一个 次化设计方法，提出一种具有全数字反馈控制功能的双极性 模块进行 RTL 级代码设计，并生成对应的原理图。 SPWM 控制器的实现方法。该控制器具有载波、调制波的 SPWM 控制系统内部功能框图如图 1 所示： 频率和幅度均可在线调节，死区时间可预置，并具有闭环调 节功能等特点。对所