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基于DSP与CPLD的三相五电平变频器PWM脉冲发生器

作者:时间:2010-08-25来源:网络收藏

  1 引言

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/151621.htm

  近年来,多变换器成为电力电子研究的热点之一,它主要面向中压大功率的应用场合。目前,有三种基本的多变换器拓扑结构[1]:①二极管箝位型;②飞跨电容型;③级联型。

  几种拓扑结构各有其优缺点,但相对而言,级联型多具有更独特的优点,它的结构如图1所示。它无需箝位二极管和电容,易于封装,不存在电容电压平衡问题,可采用砜关技术,以避免笨重耗能的阻容吸收电路1疚闹饕介绍载波移相调制方法的级联型电平的实现方法。

  


  图1 电平结构图

  2 载波移相S技术

  所谓移相式技术就是将调制波和载波的频率固定不变,调制波的相位也保持恒定,而只调整载波的相位,从而产生SPWM信号。将不同载波相位下的SPWM信号进行线性组合,达到消除谐波、提高输出功率的目的。可以证明,当相移 时(α为同相的各单元的载波的移相角度,N 为级联单元个数)[2],输出谐波频率增大到 2N 倍,更易于滤除。对于电平变频器,N=2,所以同相级联两单元的载波相差90度。如图2所示,其中A11与

  

  图2三相五电平变频器的A相

  A14载波互差180度,A11与A21的载波互差90度,而A21与A24的载波互差180度。A1与A2串联后的输出电压:

  

  由(1)式可知UA不再包含2F±1次以下的谐波,仅包含2F±1以上的谐波。而当级联数为N时,则NF±1以下的谐波均被滤去。

  3 的三相五电平变频器PWM的原理

  一个只能产生12路PWM,而三相五电平变频器需24路PWM脉冲,而用双输出24路时存在同时性的问题,因而用复杂可编程逻辑器件来实现。当前,复杂可编程逻辑器件在现代数字电路设计中已成为不可或缺的器件,CPLD内部包含的逻辑门数从几百至几万,具有可任意配置的几百个寄存器和I/O口,并且开发周期短可灵活配置实现多种功能而无需改动硬件电路。

  如图3为与CPLD构成的PWM脉冲的控制框图。

  

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