三电平逆变器SVPWM控制的一种新方法
4 系统驱动脉冲产生
4.1 硬件设计
FPGA芯片内部为硬件并行执行模式,逻辑资源丰富,接口灵活性及执行速度优于DSP。由FPGA完成矩阵计算功能,可提高系统实时性;DS P芯片在数据采集与分析等功能上较FPGA有独特优势。故控制电路采用DSP与FPGA相结合的方法。将FPGA扩展为DSP的外设。通过16位数据总线与6位地址总线通信,如图2所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/175860.htm
DSP在中断服务程序中将数据发送至FPGA,FPGA经过计算后输出加入死区的高、低电平至驱动电路,驱动功率器件。当主电路故障时,故障信号被送入FPGA,FPGA首先封锁相应驱动脉冲,并向DSP发送故障中断请求。
4.2 软件流程
DSP程序流程及FPGA内部结构分别如图3和图4所示。DSP响应FPGA中断请求后进入中断服务函数。在中断函数中首先向FPGA发送数据,然后计算下一次中断所需数据,以降低程序延时,提高系统的实时性。
FPGA根据DSP发送的数据进行译码,计算矢量作用时间并转换为加入死区的高、低电平输出至驱动电路。当计数器发生周期匹配时向DSP
发出中断请求信号。
5 实验
采用DSP与FPGA建立实验平台,实验参数为:DSP工作频率为100 MHz;FPGA时钟频率为50 MHz;调制度m=0.8;单周期采样数为128次;
死区时间为0.2μs。实验波形如图5所示。
U相桥臂驱动电压UgVD1~ugVD4波形如图5a所示,逆变器输出线电流iline及电压uline波形如图5b所示。实验结果表明:该方法能够有效实现NPC三电平SVPWM控制。
6 结论
此处采用简化算法实现了三电平SVPWM控制方法,避免了复杂的三角函数运算。利用FPGA丰富的逻辑资源和并行处理的优势,节省了DSP
芯片资源,提高了控制实时性。对多电平SVPWM控制的设计具有一定的参考价值。
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