基于FPGA的空間矢量脈寬調(diào)制發(fā)生器的設計.pdf

1、空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)控制技術(shù)通過逆變器空間電壓矢量的切換獲得準圓形旋轉(zhuǎn)磁場，能夠在不高的開關(guān)頻率條件下，使交流電動機獲得較正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)更好的性能。將這個技術(shù)應用于逆變器控制系統(tǒng)，能夠獲得比常規(guī)六階梯波形更好的輸出電壓波形，而且直流電壓利用率提高了不小于15％，在相同的波形品質(zhì)條件下開關(guān)損耗平均降低約30%，具有更好的動態(tài)性能。所以，SVPWM控制技術(shù)已經(jīng)成為變頻調(diào)速領域的一個熱點問題。
　　本文首先闡述了S

2、VPWM的原理，探討了空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)，并根據(jù)零矢量插入位置的不同論述了SVPWM脈寬調(diào)制方式的特點。熟悉FPGA的設計流程和VHDL軟件編程語言后，通過比較確定了逆變器開關(guān)順序合成空間電壓矢量，并按照這種電壓矢量合成方法自頂向下地設計SVPWM信號發(fā)生器IP核。該IP核被分為分頻器模塊、脈寬調(diào)制命令生成模塊、基本電壓矢量作用時間計算模塊、過調(diào)制控制模塊、SVPWM信號發(fā)生模塊和死區(qū)延遲模塊六個子模塊。其中基本電壓矢量作用時間計

3、算模塊、過調(diào)制控制模塊和SVPWM信號發(fā)生模塊分別實現(xiàn)基本電壓矢量作用時間的計算、時間數(shù)據(jù)的重構(gòu)和時間信號向脈沖控制信號的轉(zhuǎn)化，是系統(tǒng)的核心模塊。通過插入死區(qū)延遲時間有效地防止逆變器橋臂短路事故的發(fā)生。
　　該項目建立了各模塊及整個系統(tǒng)的仿真模型，通過工作仿真波形證明本設計能夠按照SVPWM方式有效地控制逆變器橋臂開關(guān)，為基于FPGA的空間矢量脈寬調(diào)制發(fā)生器在大規(guī)模電子電力設備領域的應用研究提出了可借鑒的思路
　　在本文中，