一种新型数字SPWM信号的设计与实现

软件实现方法与脉冲消去方法大致相同，一般都是设计一个加减计数器，根据死区时间来确定加减计数器的最大值d，由计数器的最大值d来确定死区时间。这种实现方法是一般的实现方法，本设计提出了一种新型的死区产生方法，如图4所示，实线表示正常采用自然采样法的正弦波形和三角波形，正弦波y=Ussin x的半波的幅度为Us，三角波的幅度为Ut，根据自然采样法的原理，这里假定正弦波大于三角波时输出为高电平，小于时输出为低电平，根据正弦波和三角波的交点及电平输出的判断规则可以得到SPWM脉冲的第一路波形，这时把正弦波向上平移b个单位，如图4中的虚线，正弦波形y=Ussin x变为y=Ussinx+6，再根据自然采样法的原理用平移后的正弦波和三角波相交，根据交点判断输出高低电平，这样判断输出的电平高低就可以得到第二路的SPWM波形，生成了SPWM波形的死区，在本设计中采用的是数字方法产生SPWM，根据图4，可以在程序中按原来的方法产生第一路信号，把从ROM中取出的正弦信号加上b，再和原来的方波信号进行比较，这样就可以得到第二路SPWM信号，同样道理，也可以把三角波向上平移b个单位来产生第二路SPWM信号，但不管平移正弦波或三角波，都要保证平移后的正弦波的波形幅度要小于三角波的波形幅度。也可以设计第三个ROM，在程序外把经过向上平移后的正弦波形进行量化，存入ROM表中，在程序中用这个表和三角波的离散值进行比较，只是这样设计会增加FPGA硬件资源的消耗和增大存储器的存储空间。