當前位置:首頁 > 嵌入式 > 嵌入式硬件

董卓敏 王永 孫德敏  摘 要:給出了一種基于dsp芯片tms320f240的對稱規(guī)則spwm信號生成法,較為詳盡地分析了spw m信號的諧波成分、總諧波失真度及其和載波比的關系。由于只需知道采樣時刻,就可確定該采樣周期內脈沖信號的開關點,因此spwm特別適合在線計算。對生成的spwm信號進行fourier分析,結果表明,正弦波經(jīng)過該方式調制以后,輸出信號中不含有直流成分;當載波比為偶數(shù)時,輸出信號中不含偶次諧波;提高載波比有利于濾除高次諧波。根據(jù)以上特點,將spw m應用到某型制冷機減振電機的驅動上,對實測的電壓和電流信號進行分析,其結果與理論分析相吻合。與采用模擬信號驅動的方式進行了比較,最后給出了實驗結果。

  關鍵詞:正弦脈寬調制;諧波分析;總諧波失真度;數(shù)字信號處理;tms320f240
引 言
  隨著電力電子的迅速發(fā)展,逆變技術已越來越多地應用到各個領域中。尤其是脈寬調制(pulse-width modulation,pwm)技術的出現(xiàn),使逆變器得到更為廣泛的應用。就pwm的控制技術而言,為適應不同的應用場合和性能要求,提出了多種不同的開關器件通斷控制策略[1]。如最簡單的等脈寬pwm法,改變其脈沖周期可以調頻,改變占空比可以調壓;其缺點是輸出電壓中除基波外,還包含較大的諧波分量。正弦脈寬調制(sine pwm,spwm)法是為了克服等脈寬pwm法的缺點而發(fā)展起來的。

  對于實時計算的pwm控制方法常常需要建立數(shù)學模型,較為常用的是采樣型的spwm法。文[2]指出,在對正弦波進行調制時,采用三角波作為載波比用鋸齒波產生更少的諧波分量,自然采樣spwm法就是通過正弦波與三角波的比較來決定開關點的位置,原理簡單易于用模擬電路實現(xiàn)。由于其開關模式不能用顯式表達,難以用微機實現(xiàn)實時控制,因此發(fā)展了規(guī)則采樣法。

  本文給出了一種基于dsp的對稱規(guī)則spwm生成法,在建立規(guī)則采樣法數(shù)學模型的基礎上,分析輸出波形的諧波成分,進而討論諧波抑制的策略;然后,將spwm法應用到某型制冷機減振電機的驅動上,并與采用模擬驅動的方式進行了實驗比較,給出了實驗結果。

1 對稱規(guī)則spwm的生成
  當使用正弦波調制時,已經(jīng)證明,在交流電機(如感應和直流無刷電機)的相電流中,對稱的pwm信號比非對稱的pwm信號引起的諧波失真更小[2]。

  這里給出使用ti公司的dsp芯片tms320f240產生pwm信號的原理:為了產生pwm信號,由單獨的定時器產生載波周期。當前需調制的數(shù)值與最大的調制數(shù)值相減,其差作為比較對象,不斷地與定時器計數(shù)器的值進行比較。當兩個值匹配時,相關的輸出就發(fā)生跳變(從低到高或從高到低)。這樣就產生了輸出脈沖,它的開啟(或關閉)時間與被調制的數(shù)值成正比,改變調制數(shù)值,相關引腳上輸出的脈沖信號的寬度也隨之改變。圖1給出了對稱規(guī)則pwm波形生成的原理。2 數(shù)學模型及諧波分析
  設正弦調制波為us(t)=asin(2πft),其中,a為正弦波幅值,f為頻率,正弦波周期t=1/f。為提高輸出信號基波的最大值,應盡量采用大的調制深度m[3],這里假設m=1。設pwm信號的幅值為e,載波比n為大于1的整數(shù)。在一個正弦波周期內,共有n個pwm脈沖,對于第n個脈沖而言:采樣時刻為t(n- 1)/n,采樣值為asin(2π(n-1)/n),由于脈沖寬度與采樣值成比例及調制深度m=1,所以第n個脈沖的寬度

設第n個脈沖的兩次跳變時刻分別為tln,trn(如圖1示),則

  由式(2,3)可知,在對稱規(guī)則采樣的情況下,只要知道采樣時刻n,就可以確定出這個采樣周期內脈沖信號的開關點。  
圖2表示一個周期內正弦波調制后的pwm輸出波形,對它進行fourier變換,可以得到

考慮到上式第二項絕對值符號內的數(shù)小于0,因此

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉