利用现场复杂可编程门阵列产生pwm控制脉冲的方法
PWM信号发生电路
1.PWM信号概述脉冲宽度调制(PWM)信号广泛使用在电力变流技术中,以其作为控制信号可完成DC-DC变换(开关电源)、DC-AC变换(逆变电源)、AC-AC变换(斩控调压)与AC-DC变换(功率因数校正)。
产生PWM信号的方法有多种,现分别论述如下:1)普通电子元件构成PWM发生器电路基本原理就是由三角波或锯齿波发生器产生高频调制波,经比较器产生PWM信号。
三角波或锯齿波与可调直流电压比较,产生可调占空比PWM信号;与正弦基波比较,产生占空比按正弦规律变化的SPWM信号。
此方法优点就是成本低、各环节波形与电压值可观测、易于扩展应用电路等。
缺点就是电路集成度低,不利于产品化。
2)单片机自动生成PWM信号基本原理就是由单片机内部集成PWM发生器模块在程序控制下产生PWM 信号。
优点就是电路简单、便于程序控制。
缺点就是不利于学生观测PWM产生过程,闭环控制复杂与使用时受单片机性能制约。
3)可编程逻辑器件编程产生PWM信号基本原理就是以复杂可编程逻辑器件(CPLD)或现场可编程门阵列器件(FPGA)为硬件基础,设计专用程序产生PWM信号。
优点就是电路简单、PWM频率与占空比定量准确。
缺点就是闭环控制复杂,产生SPWM信号难度大。
4)专用芯片产生PWM信号就是生产厂家设计、生产的特定功能芯片。
优点就是使用方便、安全,便于应用到产品设计中。
缺点就是不利于学生观测PWM产生过程与灵活调节各项参数。
2.电子元件构成PWM发生器电路图1电子元件构成PWM发生器电路3.集成芯片SG3525构成PWM发生器电路一、PWM信号发生电路说明实验电路中,驱动开关管的PWM信号由专用PWM控制集成芯片SG3525产生(美国Silicon General公司生产),PWM信号发生器电路如图2所示。
图2 PWM信号发生器电路图SG3525采用恒频脉宽调制控制方案,内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器与保护电路等。
脉冲宽度控制pwm的工作原理
脉冲宽度控制pwm的工作原理脉冲宽度调制（PWM）是一种常用的电子调制技术，它通过调节脉冲信号的宽度来控制输出信号的平均功率。
在本文中，我们将详细介绍PWM的工作原理及其应用。
一、PWM的工作原理PWM的工作原理基于一个简单的概念：通过改变脉冲信号的占空比，可以控制输出信号的平均电压或者功率。
脉冲信号是由一个周期性的方波信号和一个可变的占空比组成的。
占空比是指方波信号中高电平部份的时间与一个周期的比值。
PWM的工作原理可以通过以下步骤来解释：1. 生成一个基准信号：首先，需要生成一个固定频率的基准信号。
这可以通过使用计数器和比较器电路来实现。
计数器将以固定的频率计数，并在达到设定值时产生一个脉冲。
2. 设定占空比：根据所需的输出信号，设定一个占空比。
占空比可以通过改变计数器的比较器值来实现。
比如，如果要求50%的占空比，计数器将在达到一半的计数值时产生一个脉冲。
3. 生成PWM信号：根据设定的占空比，将基准信号与一个可变的调制信号进行比较。
调制信号可以是一个可变的电压或者一个由微控制器生成的数字信号。
比较器将根据调制信号的值决定是否产生一个脉冲。
如果调制信号的值大于基准信号，比较器将产生一个高电平脉冲；如果调制信号的值小于基准信号，比较器将产生一个低电平脉冲。
4. 输出PWM信号：最后，将产生的PWM信号通过一个低通滤波器进行滤波，以去除高频噪声。
滤波后的信号可以用来驱动各种电子设备，如机电、LED灯等。
二、PWM的应用PWM技术在现代电子系统中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 机电控制：PWM可以用来控制直流机电或者交流机电的转速和转向。
通过改变PWM信号的占空比，可以调节机电的平均电压或者功率，从而实现对机电的精确控制。
2. 照明调光：PWM可以用来调节LED灯的亮度。
通过改变PWM信号的占空比，可以控制LED灯的亮度级别，实现照明的调光效果。
3. 电源管理：PWM可以用来控制开关电源的输出电压或者电流。
脉冲宽度控制pwm的工作原理
脉冲宽度控制pwm的工作原理脉冲宽度调制（PWM）是一种常用的信号调制技术，通过改变信号的脉冲宽度来控制电路或设备的工作状态。
本文将详细介绍PWM的工作原理以及其在电子领域中的应用。
一、脉冲宽度控制（PWM）的工作原理脉冲宽度控制是一种模拟信号调制技术，通过改变信号的脉冲宽度来控制输出信号的平均电平。
PWM信号由一个固定频率的周期性脉冲序列组成，每个脉冲的宽度可以根据需求进行调节。
1.1 PWM信号的基本特点PWM信号具有以下几个基本特点：1）周期性：PWM信号由一系列周期性脉冲组成，每个周期的长度是固定的。
2）占空比：占空比是指PWM信号中高电平脉冲的宽度与一个周期的比值，通常用百分比表示。
3）平均电平：PWM信号的平均电平由占空比决定，占空比越大，平均电平越高。
1.2 PWM信号的生成原理PWM信号可以通过多种方式生成，其中最常见的方法是使用计时器和比较器来实现。
具体步骤如下：1）设置计时器：首先需要设置一个计时器，用于产生固定频率的脉冲序列。
计时器的频率决定了PWM信号的周期。
2）设置比较器：在计时器计数值达到设定值时，比较器会将输出信号置高，同时重新开始计数。
3）设置占空比：通过改变比较器的设定值，可以调节PWM信号中高电平脉冲的宽度，从而改变占空比。
1.3 PWM信号的应用PWM信号在电子领域中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1）电机控制：PWM信号可以用于控制电机的转速和转向，通过改变PWM信号的占空比，可以调节电机的输出功率。
2）LED调光：通过改变PWM信号的占空比，可以实现对LED灯的亮度调节，实现LED的调光功能。
3）电源控制：PWM信号可以用于开关电源的控制，通过控制开关管的导通时间来调节输出电压或电流。
4）音频处理：PWM信号可以用于音频数字模拟转换，通过PWM信号的高低电平变化来模拟音频信号。
二、PWM信号的优势和应用场景脉冲宽度调制具有以下几个优势，使得其在电子领域中得到广泛应用：1）高效性：PWM信号可以通过调节占空比来控制输出信号的平均电平，从而实现对电路或设备的精确控制。
脉冲宽度控制pwm的工作原理
脉冲宽度控制pwm的工作原理脉冲宽度调制（PWM）是一种常用的信号调制技术，用于控制电子设备中的电流或者电压。
它通过改变信号的占空比（高电平时间与一个周期的比例）来控制输出信号的平均功率。
工作原理：PWM的工作原理基于周期性的方波信号。
在一个周期内，方波信号由高电平和低电平组成，其占空比表示高电平时间与一个周期的比例。
当占空比为50%时，方波信号的高电平时间和低电平时间相等，输出信号的平均功率为50%。
当占空比小于50%时，输出信号的平均功率小于50%；当占空比大于50%时，输出信号的平均功率大于50%。
PWM的工作原理可以通过以下步骤来详细说明：1. 设定周期：首先确定PWM信号的周期，即方波信号的一个完整周期的时间。
2. 设定占空比：根据需要控制的电流或者电压，设定所需的占空比。
占空比可以通过一个控制信号（例如微控制器的输出）来调节。
3. 产生PWM信号：使用计时器或者专用的PWM控制器来产生PWM信号。
计时器或者PWM控制器会根据设定的周期和占空比生成相应的方波信号。
4. 输出PWM信号：将PWM信号通过一个输出引脚连接到所需的电子设备。
输出信号的高电平时间和低电平时间将根据设定的占空比进行调节。
5. 控制输出功率：通过改变占空比，可以控制输出信号的平均功率。
当占空比增加时，输出信号的平均功率也会增加；当占空比减小时，输出信号的平均功率也会减小。
6. 应用领域：PWM技术广泛应用于电子设备中，例如机电控制、LED亮度调节、音频放大器等。
通过调节PWM信号的占空比，可以实现对这些设备的精确控制。
总结：脉冲宽度调制（PWM）是一种通过改变信号的占空比来控制输出信号功率的技术。
它的工作原理基于周期性的方波信号，通过调节方波信号的高电平时间和低电平时间来实现对输出信号的控制。
PWM技术在电子设备中具有广泛的应用，可以实现对电流或者电压的精确控制，提高系统的效率和稳定性。
pwm产生原理
pwm产生原理
脉冲宽度调制（PWM）是一种用于产生模拟信号的调制技术，通过调整信号的脉冲宽度来控制信号的平均值。
PWM产生原
理基于矩形脉冲信号，信号的高电平时间（脉冲宽度）与低电平时间之间的比例关系。
PWM信号的产生可以通过一个计数器和一个与之比较的固定
值（通常为一个可编程寄存器）实现。
首先，计数器从零开始计数，当计数器的值小于或等于比较值时，输出信号处于高电平状态。
当计数器的值超过比较值时，输出信号则置为低电平。
这样，通过控制比较值和计数器的频率，可以调节输出信号的脉冲宽度，从而实现不同的模拟信号输出。
具体的PWM产生过程可以描述如下：
1. 初始化计数器和比较值，设定PWM信号的频率和周期。
2. 开始计数，计数器按指定频率递增。
3. 当计数器的值小于或等于比较值时，输出信号置为高电平，否则置为低电平。
4. 当计数器的值达到设定的周期时，重新开始计数。
PWM信号的特点是具有固定的周期和可变的脉冲宽度。
通过
调节比较值的大小，可实现不同的脉冲宽度比例，从而控制输出信号的平均电平。
在电子领域中，PWM常用于控制电机的
转速、调节LED的亮度等应用中。
verilog pwm原理控制led亮度 -回复
verilog pwm原理控制led亮度-回复PWM（脉冲宽度调制）是一种通过改变信号的脉冲宽度来控制设备亮度或电平的技术。
在本文中，我们将会详细介绍使用Verilog编程语言来实现PWM控制LED亮度的原理。
第一步：了解PWM原理PWM是一种控制电平的技术，通过改变信号的脉冲宽度来实现。
更宽的脉冲会产生更高的电平，而更窄的脉冲会产生更低的电平。
使用PWM技术可以模拟出不同的亮度或电平，使得设备具备更好的控制性能。
第二步：了解Verilog编程语言Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于描述数字系统的行为和结构。
在本文中，我们将使用Verilog编程语言来实现PWM控制LED亮度的操作。
第三步：设计Verilog模块首先，我们需要设计一个Verilog模块来实现PWM控制LED亮度的功能。
下面是一个简单的Verilog模块的示例代码：verilogmodule pwm_led #(parameter PW_FREQ = 10);reg [7:0] duty_cycle;reg clk;wire led;always #(5) clk = ~clk;always @(posedge clk)beginif (duty_cycle < 8'd255)duty_cycle = duty_cycle + 8'd1;elseduty_cycle = 8'd0;endassign led = (duty_cycle >= PW_FREQ);endmodule在这个Verilog模块中，我们定义了一个参数PW_FREQ来设置PWM信号的频率。
使用一个8位的寄存器duty_cycle来记录脉冲宽度的计数值。
在每个时钟上升沿触发的always块中，我们通过递增这个计数值来控制脉冲的宽度。
当计数值小于参数PW_FREQ的值时，LED将保持亮起的状态，否则将处于熄灭的状态。
可编程脉冲发生器实现PWM和DAC功能
可编程脉冲发生器实现PWM和DAC功能在要求脉宽调制(PWM)输出功能或需要产生模拟电压来控制外部器件，而微控制器本身内部不具备这些功能时，有几种方法可以用来产生脉宽调制输出，最简单的方法是从微控制器专用PWM定时器中产生。
然而，并不是所有的微控制器都具有PWM定时器。
另一种方法是用片上16位可编程脉冲发生器(PPG)的定时器来实现该功能，内置16位PPG定时器的微控制器可以配置成PWM模式来产生周期不变、具有各种脉冲宽度的波形，并与一个专用的外部或软件触发器保持同步。
PWM的一些典型应用如控制汽车尾灯或仪表盘亮度的调光器、小型直流风扇的电机速度控制器、小型加热器控制器，甚至是数模转换器(DAC)，在这些DAC上增加一些简单的外部电路，就可以在精度要求不太高的应用中用来控制外部器件。
为一个仪表盘灯光调节器，MB90F428G是一个具有PPG功能的微控制器。
将微控制器的16位PPG定时器配置为连续PWM模式来获得脉宽调制输出，以用于汽车仪表盘灯光亮度控制。
产生的PWM与内部软件触发器同步，或与一个外部触发器同步。
MCU使用一个4MHz的主时钟，通过内部分频器可以得到期望的时钟频率，将该频率作为16位递减计数器的输入。
PCSR是一个用于设置间隙时间的16位数据寄存器；PDUT是用于占空比设置的16位比较寄存器，也是一个引脚控制字段。
脉冲输出的间隙时间和占空比可以通过改变这两个16位寄存器的值来自由设置，该特性能帮助PPG工作在PWM模式。
在PWM模式中，当外部触发信号位于"P05/SCK1/TRG"引脚处，或内部软件触发器产生信号时，将发出一个起动触发信号，在检测到该触发信号后MCU将产生连续脉冲输出。
另一个重要的16位寄存器是"PCNT"，这是一个PPG控制和状态寄存器，从0到15位可以用来选择所需的时钟、模式(如PWM)、触发类型、PPG输出使能，以及中断请求。
PWM信号发生电路
１。
PWM信号概述脉冲宽度调制（ＰWＭ)信号广泛使用在电力变流技术中,以其作为控制信号可完成DC-ＤC变换(开关电源)、DC—AC变换(逆变电源)、AC－AC变换（斩控调压)与ＡC—ＤC变换(功率因数校正)。
产生PWM信号得方法有多种,现分别论述如下:1)普通电子元件构成PWＭ发生器电路基本原理就是由三角波或锯齿波发生器产生高频调制波,经比较器产生ＰWM信号。
三角波或锯齿波与可调直流电压比较,产生可调占空比ＰWM信号；与正弦基波比较,产生占空比按正弦规律变化得ＳＰWM信号。
此方法优点就是成本低、各环节波形与电压值可观测、易于扩展应用电路等。
缺点就是电路集成度低，不利于产品化.2)单片机自动生成ＰWM信号基本原理就是由单片机内部集成PWM发生器模块在程序控制下产生PＷM 信号。
优点就是电路简单、便于程序控制。
缺点就是不利于学生观测PWＭ产生过程，闭环控制复杂与使用时受单片机性能制约．３)可编程逻辑器件编程产生ＰWM信号基本原理就是以复杂可编程逻辑器件（ＣPLD)或现场可编程门阵列器件（FP ＧＡ)为硬件基础，设计专用程序产生ＰＷM信号。
优点就是电路简单、PWＭ频率与占空比定量准确.缺点就是闭环控制复杂,产生SPＷM信号难度大。
4)专用芯片产生ＰWM信号就是生产厂家设计、生产得特定功能芯片。
优点就是使用方便、安全,便于应用到产品设计中。
缺点就是不利于学生观测PWＭ产生过程与灵活调节各项参数。
2.电子元件构成PWM发生器电路图1电子元件构成PWM 发生器电路3。
集成芯片SG3５２5构成PWM 发生器电路一、PWM 信号发生电路说明实验电路中，驱动开关管得PWM 信号由专用ＰWM 控制集成芯片SG ３525产生(美国Silico ｎ Genera ｌ公司生产),ＰWM 信号发生器电路如图２所示。
图2 PWM 信号发生器电路图SG ３５25采用恒频脉宽调制控制方案,内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器与保护电路等。
PWM控制技术的原理和程序设计
PWM控制技术的原理和程序设计PWM（Pulse Width Modulation）控制技术是一种通过改变方波脉冲的宽度来控制电路或设备的技术。
它通常被用于控制电机的速度、电子设备的亮度调节、音频的合成以及电源的调整等应用中。
PWM控制技术的原理是基于调制的整个周期中，方波的高电平时间（即脉冲宽度）与频率的比例关系来实现对电路或设备的控制。
当脉冲宽度为周期的一定比例时，控制电路或设备会按照一定的方式响应，例如电机运动的速度或电子设备的亮度。
1.初始化控制器：首先需要初始化控制器，包括选择合适的计时器和设置计时器的频率，以及将相关引脚配置为PWM输出。
2.设置频率与分辨率：根据实际需求设置PWM的频率和分辨率。
频率决定了周期的长度，而分辨率决定了脉冲宽度的精度。
3.计算脉冲宽度：根据需要控制的电路或设备，计算脉冲宽度的值。
这可以通过设定一个数值来代表脉冲宽度的百分比，然后根据设定的分辨率计算出实际的脉冲宽度。
4.控制输出：通过设置计时器的比较匹配值来控制PWM输出。
比较匹配值决定了方波高电平的结束时间，从而决定了脉冲宽度。
5.循环运行：将上述步骤放入一个循环中，不断更新脉冲宽度并输出PWM信号。
这样可以实现对控制电路或设备的持续控制。
需要注意的是，在实际的 PWM 程序设计中，还需要考虑到不同平台和编程语言之间的差异。
例如，在 Arduino 平台上，可以使用`analogWrite(`函数来实现 PWM 输出；而在其他平台上，可能需要使用特定的库或编程接口来控制 PWM 输出。
总结起来，PWM控制技术的原理是通过改变方波脉冲的宽度来控制电路或设备。
程序设计中，需要初始化控制器、设置频率和分辨率、计算脉冲宽度、控制输出，并将这些步骤放入一个循环中。
这样就可以实现对电路或设备的持续控制。
PWM控制的FPGA实现
2009年5月第28卷 第5期绵阳师范学院学报Journal of M ianyang Nor mal University May .,2009Vol .28 No .5 收稿日期:2009202215作者简介:肖敏(1981- )女,助教,主要研究方向:电子技术应用。
P WM 控制的FPGA 实现肖 敏(绵阳师范学院物理与电子工程学院,四川绵阳 621000)摘 要:P WM (Pulse W idth Modulati on,脉宽调制)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量、通信、功率控制与变换的许多领域中。
优点在于能最大限度实现抗干扰。
本设计采用ALTERA 公司的EPF6016来产生某型飞行器的检测控制设备设计的全静压试验器所需要的P WM 控制信号去驱动试验器气路系统中相应的比例阀进行数据通讯,并将通讯后所得的数据交给微机处理器进行处理,进而达到控制的目的。
关键词:P WM 控制信号;FPG A;比例阀中图分类号:T N47 文献标识码:A 文章编号:16722612x (2009)0520035204本文探讨的课题背景是为某型飞行器的检测控制设备设计的全静压试验器,其中FPG A (Field -Pr o 2gra mmable Gate A rray,现场可编程门阵列)部分主要要完成的是产生所需要的P WM (Pulse W idth Modula 2ti on,脉宽调制)控制信号去驱动试验器气路系统中相应的比例阀进行数据通讯,并将通讯后所得的数据交给微机处理器进行处理,进而达到控制的目的。
FPG A 是近年来崭露头角的一类新型集成电路,它具有简洁、经济、高速度、低功耗\全集成化、适用性强,便于开发和维护(升级)等显著优点,这些特点顺应了自动控制电路的日趋高频化和复杂化发展的需要。
因此,在越来越多的领域中FPG A 得到了日益广泛的发展和应用。
PWM 基本原理及其实现方法
PWM实现程序
初始化 PORTB = 0; DDRB = 0xff; //设置PB //初始化T/C0，快速PWM,比较匹配发生时OC0 清零，计数到TOP 时OC0 置 位,clkT0S/8 ( 来自预分频器) TCCR0 = _BV(WGM01)|_BV(WGM00)|_BV(COM01)|_BV(CS01); //快速PWM 7KHZ //TCCR0 = _BV(WGM00)|_BV(COM01)|_BV(CS00);//相位修正PWM 28KHZ //初始化T/C2，快速PWMPWM模式,8分频,PWM频率7KHZ， //在升序计数时发生比较匹配将清零OC2 ；降序计数时发生比较匹配将置位OC2 TCCR2 = _BV(WGM21)|_BV(WGM20)|_BV(COM21)|_BV(CS21); //快速PWM 7KHZ //初始化T/C1，快速PWM,比较匹配发生时OC1A， OC1B清零，计数到TOP 时 OC1A， OC1B置位,clkT0S/8 ( 来自预分频器),TOP为ICR1 TCCR1A=_BV(COM1A1)|_BV(COM1B1)|_BV(WGM11); TCCR1B=_BV(WGM13)|_BV(WGM12)|_BV(CS11); ICR1=0x00FF;
PWM实现程序
if(0x80 == *(point+3)) M4_T; //MOTO4停止 else if(*(point+3) < 0x80) { OCR1B = 70 + (((uint16)(0x7f - *(point+3)) * 145)/100); M4_L; } else { OCR1B = 70 + (((uint16)(*(point+3) - 0x80) * 145)/100); M4_R; }
脉冲宽度控制pwm的工作原理
脉冲宽度控制pwm的工作原理脉冲宽度调制（PWM）是一种常用的电子调制技术，用于控制电子设备的输出功率、电流或电压。
它通过控制一个周期内脉冲的宽度来调整输出信号的平均功率。
在本文中，我们将详细介绍PWM的工作原理及其在电子设备中的应用。
1. PWM的工作原理PWM的工作原理基于脉冲信号的周期和占空比。
周期是指一个完整的脉冲信号的时间长度，而占空比是指脉冲信号中高电平部分的时间占整个周期的比例。
脉冲信号由一个周期性的方波和一个可变的占空比组成。
方波的周期决定了脉冲信号的频率，而占空比决定了脉冲信号的平均功率。
当占空比为0%时，脉冲信号为低电平；当占空比为100%时，脉冲信号为高电平；当占空比在0%和100%之间时，脉冲信号为高低电平的周期性切换。
2. PWM的应用PWM广泛应用于各种电子设备中，包括电机控制、LED亮度调节、音频放大器、电源调节等。
下面我们将分别介绍其中几个常见的应用场景。
2.1 电机控制在电机控制中，PWM被用于调整电机的转速和扭矩。
通过改变PWM信号的占空比，可以控制电机的平均功率输出。
当占空比较小的时候，电机的平均功率较低，转速较慢；当占空比较大的时候，电机的平均功率较高，转速较快。
因此，通过调整PWM信号的占空比，可以精确控制电机的转速和扭矩。
2.2 LED亮度调节PWM也被广泛应用于LED亮度调节。
通过改变PWM信号的占空比，可以控制LED的亮度。
当占空比较小的时候，LED的亮度较暗；当占空比较大的时候，LED的亮度较亮。
因此，通过调整PWM信号的占空比，可以实现LED的精确亮度调节。
2.3 音频放大器在音频放大器中，PWM被用于将模拟音频信号转换为数字脉冲信号。
通过改变PWM信号的占空比，可以调整音频信号的幅度。
然后，通过滤波器将数字脉冲信号转换为模拟音频信号。
因此，PWM在音频放大器中起到了重要的作用，可以实现音频信号的放大和调节。
2.4 电源调节PWM还被广泛应用于电源调节。
pwm控制的工作原理
pwm控制的工作原理
PWM（脉宽调制）是一种控制信号的技术，它通过控制信号
的脉冲宽度的长短来实现对输出信号的调节。
PWM常用于控
制电机的速度、改变LED的亮度等电子设备中。
PWM的工作原理是根据输出信号的周期和脉冲宽度比例来控
制电路的开关状态。
具体步骤如下：
1. 设定周期：首先确定输出信号的周期，即一个完整的脉冲周期的时间。
2. 设定脉冲宽度：根据需要调节输出信号的幅度，即控制电路的开关状态的时间。
3. 脉冲生成：利用计时器或特殊的PWM芯片，根据设定的周
期和脉冲宽度来生成PWM信号。
4. 输出控制：将PWM信号通过电流放大器等电路输出给目标
设备，实现对设备的控制。
在PWM信号中，脉冲宽度占整个周期的比例决定了输出信号
的强度或工作状态。
脉冲宽度比例越大，输出信号越强；脉冲宽度比例越小，输出信号越弱。
优点是PWM控制方式可以实现模拟信号的输出，而不需要使
用模数转换器。
另外，由于脉冲宽度的变化可以通过改变开关频率来实现，因此PWM可以很好地适应不同频率范围的应用。
总之，PWM控制的工作原理是根据周期和脉冲宽度比例来控制输出信号的强度或工作状态，通过改变脉冲宽度比例来实现对电子设备的精确控制。
基于现场可编程门阵列的多路PWM波形发生器
第１０期李建林等：基于ＦＰＧＡ的多路ＰｗＭ波形发生器５９图１２逆变器Ａ相输出电压波形及其频谱ｎｇ．１２０ｕｔｐｕｔｗ８ｖｅｆｂ珊＆ｉｔｓｓｐｅｃｔ咖ｏｆｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒ＇ｐｈａｓｅＡ图１２（ａ）所示输出电压波形的频谱如图１２（ｂ）所示，可以看出最低次谐波发生在８４附近，是开关频率的４倍与载波相移技术相吻合【９－１２１。
通过实验可以看出，波形发生器得到的２４路删波形结果是正确的，并且修改参数也很方便，有效地解决了多电平变流器删通道需求数目多的问题。
６结论常用芯片中删发生器通道数目远远不能满足组合变流器和多电平变流器的需要，采用ＦＰＧＡ构成多路删发生器成为一个很好的选择。
基于ＤｓＰ和ＦＰＧＡ的通用控制器可以方便地用于其他ＦＡｃＴｓ装置的控制只要修改ＤｓＰ的控制算法即可而ＦＰＧＡ脉冲发生器还可通用在变频器ＳＶＧ等电力电子设备而不用改动硬件。
本文根据载波相移ｓＰｗＭ技术的原理，用ＦＰＧＡ构造了一个２４路ＰＷＭ发生器。
通过一个三相五电平逆变器实验，对所构造的２４路ＰｗＭ发生器进行了验证。
实验结果证明，错时采样ＳＶＭ技术，也可用ＦＰＧＡ实现。
这对于组合变流器和多电平变流器的进一步推广应用有重要的实际意义。
参考文献［１】ｗ趾ｇＸ’ＯｏｉＢＴ．ｕｎｉｔｙＰＦｃ删一ｓｏｕｒｃｅｒｅｃｔｉｆ！ｉｅｒｂ勰ｅｄｏｎｄｙｎａＩｎｉｃ仃ｉｌｏｇｉｃＰＷＭ【Ｊ】．ⅢＥＥＴｒ孤ｓａｃ虹ｏｎｏｎＰＥ，１９９３，８（３）：２８８—２９４．【２】ＭｃＧｍｍＢＥＨｏｌｍｅｓＤＧＡ∞恤ｐａｒｉｓｏｎｏｆｍｌｌｌ６ｃａｒｒｉｅｒＰｗＭｓ眦酎ｅｓｆｏｒｃ船ｃａｄｅｄａｎｄｎｅｕ仃ａｌｐｏｉｎｔｃｌ锄ｐｅｄｍｌｌｌ山ｅＶｅｌｉｎｖｅｒｌ翻ｒｓ［ｃ】．ＰｃｌｗｅｒＥｌｅｃ咖ｉｃｓＳｐｅｃｉａｌｉｓｔｓＣｏｎ妇ｎｃｅ，２０００．ＰＥＳＣ００．２０（）ｏｍＥＥ３１ｓｔＡ咖ａ１．２０００，２：６７４—６７９．【３】ＴｅｏｄｏｒｅｓｃｕＲＢｌ删ｅ增Ｆ’ＰｅｄｅｒｓｅｎＪＫ盯口ｆ．ＭｌｌｌｍｅＶｅｌｃ∞Ｖｅｒｔ哪吨ｓｕｒｖｅｙ【Ｃ】．ＥＰＥ’９９ＣＤＲＯＭ，１９９９．【４】压ａｎｇ动ｏｎｇｃｈａ０，Ｂ００ｎ＿１诎ｏｏｉ．Ｆ哝捌ｃｏｍｍｕｔａ伽ＨⅥ）Ｃ衄ｄｓＶＣｂ勰ｅｄｏｎｐｈｓｅ．ｓｈｉｆｔｅｄ枷ｍ—ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ【Ｊ】．ｍＥＥＴｒ蛐．ｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅ啦！９９３，８（２）：７１２—７１８．［５］Ｗ趾ｇＣｈ锄ｇｙｏｎｇ．Ｍａ吐ｌｅｍａｔｉｃａｌ柚ａｌｙｓｉｓ０ｎｃｕｒｒｅｍｓｏｌｌｒｃｅｍｌｌｌｄ—ｍｏｄｕｌ盯ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．１ｈ璐∞ｄｏ岫ｏｆＣｈｉ越Ｅｌｅｃ仃ｏｔ∞ｈｎｉｃａｌＳ０ｃ诘吼２伽０，１５（６）：１８—２２．【６】ＨｏｌｍｅｓＤＧＯｐｐｏｎＩｍ砌ｅｓｆｂｒｈ锄ｏＩｌｉｃｃａｎｃｅＵａｄｏｎ谢ｍｃａｒｒｉｅｒ－ｂａ∞ｄｐｗｍｆｏｒ撕ｏ．１“ｅｌ柚ｄｍｕｌ砌ｅｖｅｌｃ鹪ｃａｄｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ】．ⅢＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎⅫｕｓ时Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００１，３７（２）：５７４・５８２．［７】陈阿莲，何湘宁，赵荣祥．一种改进的级联型多电平变换器拓扑【Ｊ】．中国电机工程学报，２００３，２３（１１）：９．１２．ｃｂ衄Ａ】ｉ柚，ＨｅⅪ锄ｇｎｉｎ吕２嫩ｏＲ伽鲥柚昏Ａｎｉｍｐｒｏｙｅｄｃ硒ｃａｄｅｄｍｌｌｌｍｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒｔｏｐｏｌｏｇｙ［Ｊ】．ｎｏｃｅ。
单片机指令的PWM信号生成和控制
单片机指令的PWM信号生成和控制PWM（Pulse Width Modulation）脉宽调制技术被广泛应用于单片机控制系统中。
PWM信号的生成与控制对于电机驱动、灯光调节、温度控制以及音频处理等应用起到了重要作用。
本文将重点探讨单片机指令的PWM信号生成和控制的原理、实现方法以及常见应用。
一、PWM信号生成原理PWM信号是一种以方波信号为基础的调制信号，信号的占空比（Duty Cycle）决定了信号的高电平和低电平时间比例。
单片机通过改变占空比来实现对设备的控制。
常见的PWM生成方式有两种：软件生成PWM和硬件生成PWM。
软件生成PWM是通过编程计算电平切换的时间来实现，适合频率较低的应用。
硬件生成PWM则是利用单片机内部的定时器/计数器模块来产生PWM信号，适合频率较高的应用。
二、软件生成PWM信号软件生成PWM信号的关键在于精确计算出高电平和低电平的时间，并进行相应的IO电平切换。
以下是软件生成PWM信号的基本步骤：1. 初始化计时器：选择合适的定时器，并设置计时器的计数模式、计数时间、时钟源等参数。
2. 设置占空比：根据实际需求，计算出高电平和低电平的时间比例，即占空比。
3. 确定周期：根据应用需求，确定PWM信号的周期，即一个完整的方波信号的时间长度。
4. 计算高电平和低电平时间：根据占空比和周期计算出高电平和低电平的时间。
5. 控制IO电平：根据计算得到的时间，控制IO引脚的高电平和低电平。
6. 循环生成PWM信号：根据设定的周期，循环生成PWM信号，以实现对设备的控制。
三、硬件生成PWM信号硬件生成PWM信号利用单片机内部的定时器/计数器模块来产生精确的PWM信号。
硬件生成PWM的好处在于能够减轻CPU的负担，提高系统的实时性和稳定性。
以下是硬件生成PWM信号的基本步骤：1. 选择合适的定时器：根据需求选择适合的定时器，通常定时器/计数器模块都支持PWM信号的生成。
2. 初始化定时器：设置定时器的计数模式、计数时间、时钟源等参数。
第2章 PWM控制原理与方法
nc kr
n=1，3，5…时
6m 1 m 0,1
k=3(2m-1)±1,m=1,2 n=2，4，6…时 k 6m 1 m 1, 2
SPWM波主要含有ωc、2ωc开关频率及附近的谐波，考虑到死区和系 统其它干扰，在实际中通常选用载波频率的1/10作为滤波器的截止频率
（2).同步调制、异步调制和分段调制
VT2
VT4
VD2
VD4 t
t
VT3 VD3
VT4 VD4
2) 双极性SPWM
• 双极性调制的工作特点为：变流器在工作时，同一桥臂的两个开关器件总 是按电压脉冲序列的规律交替地导通和关断，VT1和VT2加相位互补的信 号，同时VT3和VT4加相位互补的信号。其中VT1和VT4为相同的信号， VT2和VT3为相同的信号。这样负载两端的电压是正、负交替的交变电压。 在调制波ur的半个周期内，三角波载波有正有负，所得PWM波也有正有负。 在调制波ur的整个周期内，输出的PWM波有±Udc两种电平，且仍在调制 波信号ur和载波信号uc的交点处，控制器件的通断。
• 当fr较低时，N较大，一周期内脉冲数较多，脉冲不对称的影响较小，当fr 增高时，N减小，一周期内的脉冲数减少，对PWM波脉冲不对称的影响就 变大。因此，在采用异步调制方式时，希望采用较高的载波频率，以使在 信号波频率较高时仍能保持较大的载波比，来减小脉冲数不对称对输出信
号的影响。
2) 同步调制
u
US O
TC 4
a
Um sin t
t b
t1
t2
O
t
toff 1
ton1 Tc ton 2
toff 2
toff1
TC 4
a
ton1
PWM控制电路的基本构成及工作原理
PWM控制电路的基本构成及工作原理PWM（脉宽调制）控制电路是一种将模拟信号转换成脉冲信号的电路，通过调节脉冲信号的占空比来控制输出电压或电流的大小。
它主要由比较器、集成运算放大器、比较器、异或逻辑门和滤波器等组成。
1.信号源：产生需控制的模拟信号，可以是电压或电流信号。
2.比较器：将信号源产生的模拟信号和一个可变的参考电压或电流进行比较，产生一个脉冲信号。
3.比较器输出滤波：将脉冲信号通过滤波电路进行滤波处理，滤除杂散和高频噪声，得到干净的PWM信号。
4.输出级：将PWM信号经过驱动电路处理，转成所需的电压或电流输出。
1.信号源产生模拟信号。
2.比较器将模拟信号与参考电压或电流进行比较，产生一个脉冲信号。
比较器是一个基于比较两个电压或电流大小的电子元件，当模拟信号大于参考信号时，输出高电平；当模拟信号小于参考信号时，输出低电平。
输出信号的高低电平持续时间称为占空比。
3.滤波电路处理脉冲信号。
由于比较器输出的脉冲信号会包含一定的高频噪声和杂散信号，需要通过滤波电路进行滤除，以得到干净的PWM信号。
4.输出级将PWM信号转成所需的输出电压或电流。
输出级通常由功率场效应管、三极管或功率放大器组成，它们可以根据PWM信号的占空比来控制输出电压或电流的大小。
1.转换效率高：通过调节占空比，可以有效地控制输出功率，从而提高能量利用效率。
2.精度高：PWM控制可以提供多种占空比的选择，能够准确地控制输出物理量的大小，具有较高的精度。
3.响应快速：由于脉冲信号的开关速度非常快，PWM控制电路可以实现较快的响应速度，适用于对输出要求响应速度较高的应用场景。
4.适应性强：PWM控制电路可以灵活地适应不同的负载要求和工作条件，具有广泛的应用范围。
总之，PWM控制电路通过调节脉冲信号的占空比来控制输出电压或电流的大小，其基本构成包括信号源、比较器、滤波器和输出级。
通过这种方式，PWM控制电路实现了高效、精确和快速的输出控制，具有重要的应用价值。
脉冲宽度控制pwm的工作原理
脉冲宽度控制pwm的工作原理脉冲宽度调制（PWM）是一种常用的电子调制技术，用于控制电子设备中的电压和电流。
它通过调整脉冲的宽度来控制输出信号的平均电压值。
本文将详细介绍PWM的工作原理及其应用。
一、PWM的工作原理脉冲宽度调制是通过改变脉冲信号的占空比来控制输出信号的平均电压值。
占空比是指脉冲信号中高电平时间与一个周期的时间之比。
PWM的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 生成基准信号：首先需要生成一个基准信号，通常为一个固定频率的方波信号。
这个基准信号的频率决定了PWM信号的刷新频率。
2. 设置调制信号：接下来，需要设置一个调制信号，它决定了输出信号的占空比。
调制信号可以是一个模拟信号或数字信号，它的幅度决定了输出信号的电压水平。
3. 比较器比较：将基准信号和调制信号输入到一个比较器中进行比较。
比较器会根据两个信号的大小关系生成一个PWM信号。
4. 输出PWM信号：根据比较器的输出，控制开关电路的开关状态，从而生成PWM信号。
当调制信号大于基准信号时，开关电路闭合，输出高电平；当调制信号小于基准信号时，开关电路断开，输出低电平。
二、PWM的应用脉冲宽度调制广泛应用于各种电子设备和系统中，以下是几个常见的应用场景：1. 电机控制：PWM可以用于控制电机的转速和转向。
通过改变PWM信号的占空比，可以调整电机的平均电压和电流，从而实现精确的速度和方向控制。
2. 照明控制：PWM可以用于调光灯光。
通过改变PWM信号的占空比，可以调整灯光的亮度。
这种调光方式具有高效节能和可调节亮度的优点。
3. 电源管理：PWM可以用于电源管理系统中的电压调节和能量转换。
通过控制开关电路的开关状态和占空比，可以实现高效的能量转换和电压稳定。
4. 音频处理：PWM可以用于音频信号的数字调制和解调。
通过将音频信号转换为PWM信号，可以实现高保真音频的传输和处理。
5. 通信系统：PWM可以用于数字通信系统中的调制和解调。
通过调整PWM 信号的占空比，可以实现高速数据传输和抗干扰性能。
PWM技术实现方法综述
PWM技术实现方法综述
PWM（Pulse Width Modulation）是一种控制电流和电压的技术，它可以通过调节信号的占空比来控制电路元件的工作。
在PWM技术中，信号的频率保持不变，而信号的占空比则可以根据需要进行调整，从而改变电路元件的电压和电流。
PWM技术有多种实现方法，包括以下几种：
1.可编程逻辑控制器（PLC）实现PWM技术
PLC是一种特殊的计算机，它主要用于工业自动化控制系统中。
PLC可以通过编程实现PWM技术，控制各种电机、气体流量控制阀门、光电开关等设备。
2.单片机实现PWM技术
单片机可以通过编程实现PWM技术，控制各种电机、LED灯等
设备。
单片机的PWM输出一般是由一个定时器和一个比较器生成的。
3.专用PWM芯片实现PWM技术
一些专用的PWM芯片可以直接实现PWM技术。
这些芯片通常具
有多个PWM输出通道和各种配置选项，允许用户对PWM信号进行细
致的控制。
4.DSP实现PWM技术
数字信号处理器（DSP）也可以实现PWM技术。
由于DSP的处理
能力非常强大，可以进行高精度计算和复杂运算，因此，在高端应
用中，使用DSP实现PWM技术是非常常见的。
5.模拟PWM技术
模拟PWM技术是使用模拟电路实现PWM信号调制的方法。
模拟PWM技术常常用于电源、电机驱动等领域。
通过以上介绍，可以看出，PWM技术可以通过多种方式来实现。
每种实现方法都有自己的优劣，并且适用于不同的应用场景。
在实
际应用中，需要根据具体情况选择最适合的PWM实现方法。
PWM控制电路的基本构成与工作原理
PWM控制电路的基本构成与工作原理PWM（脉宽调制）是一种通过控制信号的脉宽来调节输出信号平均电压或功率的技术。
PWM控制电路主要由三个部分组成：比较器、计数器和数据寄存器。
比较器是PWM控制电路的核心部分，主要用于产生PWM信号。
它通过与一个参考电压进行比较，并生成一个脉冲信号，其中脉冲的宽度与参考电压的大小成比例。
比较器可以使用电压比较器、运算放大器或专用集成电路来实现。
计数器是用于计数时钟脉冲的器件，主要用于确定PWM信号的周期。
计数器可以采用可编程计时器、实时钟或专用的PWM计数器。
数据寄存器用于存储参考电压的数值，以及控制信号的周期。
控制信号周期长度由寄存器中的数值决定。
数据寄存器通常是可编程的，以便根据需要进行调整。
1.初始化：首先，将数据寄存器置于初始状态，设置参考电压的数值和控制信号的周期长度。
2.比较器比较：当计数器开始计数时，比较器将脉冲信号与参考电压进行比较。
如果脉冲信号的电平高于参考电压，比较器将输出高电平；否则，比较器将输出低电平。
3.输出信号控制：根据比较器的输出，控制输出信号的占空比。
如果比较器输出高电平，输出信号将保持高电平状态；如果比较器输出低电平，输出信号将保持低电平状态。
4.脉冲信号计数：继续计数，当计数器达到设定的周期长度时，重新开始计数。
周期长度决定了PWM信号的频率。
5.参考电压更新：根据需要更新参考电压的数值。
更改参考电压可以调整输出信号的平均电压或功率。
1.高效率：由于输出信号只在高电平和低电平之间切换，功率损失较小，相比于线性调制方式更加高效。
2.精确性：PWM控制电路可以通过调整参考电压和周期长度来精确地控制输出信号的电平和频率。
可以根据需要进行微调，满足不同的应用需求。
3.稳定性：PWM控制电路具有较高的稳定性，对于外界环境的扰动和干扰具有较强的抗干扰能力。
4.适应性：PWM控制电路可以应用于各种不同的电子设备和系统中，包括电机驱动、LED调光、电源调节等领域。
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利用现场复杂可编程门阵列产生PWM 控制脉冲的方法张波涛 肖 飞 马伟明 胡 安(海军工程大学 430033) 摘 要 以有源滤波系统中PW M 脉冲的生成原理为基础,阐述了一种基于DSP -FPG A 数字系统的PW M 控制脉冲生成方法,并给出了仿真及实验结果。
关键词 脉宽调制 可编程门阵列 死区 有源滤波1 引言随着DSP 等高速器件应用的日益广泛,对于有源滤波(APF )装置来说,一些复杂的检测方法诸如空间矢量、无差拍、重复控制等控制策略的实现已成为可能。
但无论采取何种控制策略,归根结底,都是发出脉冲控制指令来控制开关器件的开通与关断,来产生需要的电压、电流。
从国内外文献资料的介绍来看,目前绝大多数的有源滤波系统(如图1所示),都是采用脉宽调制(PW M )技术作为最后的控制环节。
本文讨论一种利用现场复杂可编程门阵列(FPG A )芯片EPM7128作为DSP 专用外围集成电路(ASIC ),来实现在有源滤波器中PW M 脉冲发生(包括死区的叠加)的方法。
图1 一种典型的shunt -APF 系统框图2 脉宽时间常数的确定脉宽调制控制法可分为四种:等脉宽PW M法;SPW M 法;磁链追踪型和电流(电压)追踪型PW M 法。
在有源滤波器中,多采取追踪型PW M法,但与一般电气传动应用中略有不同的是,其调制波不是正弦波。
以并联有源电力滤波系统为例(串联型与其是对偶关系),其调制波参考信号是计算得到的需被补偿的系统谐波信号(而不是正弦信号),再将其与开关器件的实际电流信号相减,与三角调制波相比较,产生PW M 脉冲信号去控制器件的开通与关断,使其逆变电流跟踪上系统谐波的大小(但方向相反),从而达到谐波补偿的目的。
图2 shunt -APF 系统控制脉冲产生原理图计算脉冲宽度时,我们采取不对称规则采样法,在三角波顶点及底点进行比较来确定PW M 波的脉冲宽度,也就是开关器件的开通、关断时间。
如图3所示,依照不对称规则采样法要求,取采样周期T s =015T (三角波周期)。
在并联有源滤波器中,用于作为参考调制波的谐波信号是依照基于瞬时无功功率理论的检测方法,由DSP运算得图3 控制脉冲形成原理—42—《电工技术杂志》2002年第1期・研究与开发・出的,而滤波器产生的补偿谐波也可以由采样直接得到,这样在三角波顶点及底点就确保了用做调制波的谐波值的存在。
把谐波信号及三角波信号画入图3。
图3中t k =T2k ,当k =0、2、4、6…时为顶点采样时刻;当k =1、3、5、7…时为底点采样时刻。
设顶点、底点时作为调制波的谐波分量值为h s 和h ′s ,由图中三角形相似关系,可得t off =A t -h s u r ・T4t on =T s -t off =T2-t offt ′on =A t +h ′s u r ・T4t ′off =T s -t ′on =T2-t ′on(1)依照式(1)中的关系,有源滤波器中的脉宽常数就确定了。
但这样是无法形成真正的PW M 调制脉冲的。
如何根据给定的起始与终止时刻来形成实际脉冲以控制其中IG BT 的正常开通与关断,这就是FPG A 所需要做的工作了。
3 本系统中PWM 脉冲的实现311 EPM7128芯片简介当DSP 将脉宽时间计算出来后,我们采用A L 2TERA 公司的FPG A 芯片—EPM7128来配合完成脉冲的最终产生。
EPM7128属于高密度、高性能的C M OS EP LD 器件。
与A LTERA 公司的M AXP LU S Ⅱ开发系统软件配合,可以100%模仿TT L ,高密度地集成各种逻辑函数和多种可编程逻辑器件。
采用类似器件来作为DSP 的ASIC 是比较经济灵活的,图4简要说明了我们在系统中采用的DSP 与FPGA 之间的联接方式。
图4中oe 为数据发送信号,缺省为高电平;T MS320c32每发送一次数据,就产生一段低电平,表示已发送一次数据。
312 PWM 单元实现流程如式(1)所示,我们只需将计算所得脉宽数值中的t off ,t ′on 传送给FPG A ,就可以确定一个开关周期的脉冲了。
由于本系统中FPG A 只采用八位数据线与T MS320c32相联,而DSP 的脉宽控制使用的是16位数据,因而一个数据必须分为两个八位传送给FPG A 。
定义DSP 的一个16位脉宽控制数据各位所包含的信息格式如图5所示。
按照定义好的数据格式,在FPG A 中编制好相应的程序,就能获取所需发送脉冲的信息了。
需要说明的是,虽然滤波器中有六个开关器件,但在三相电路中,同一相的两个臂是完全反相的,所以只需读取各相桥的某一臂开关常数信息(这里我们均读取上臂信息),也就是读取三个16位数据后就足以产生出六路脉冲了。
运算流程如下。
313 死区的形成从PW M 单元生成的六路脉冲是两两反相的,对于同一桥的两个IG BT 全可控器件,有可能出现一个管子已开始导通,而另一个管子还没有关断的情况,从而导致直流侧短路,使开关管永久损坏。
为了避免这种情况的发生,最终用于控制IG BT 的—52—利用现场复杂可编程门阵列产生PW M 控制脉冲的方法《电工技术杂志》2002年第1期PW M 脉冲必须加入死区时间。
原理上十分简单,只需要“延时开通”,保证同一桥上一管开通时,另一管已经完全关断即可,这就需要在脉冲由“0”跃变到“1”时,自动延时一段时间。
我们同样利用EPM7128芯片编程实现了这一功能,并且死区时间可根据不同型号器件的要求,在一定范围内可在线调整。
程序关键部分简述如下(单相):subdesign deadtime (in[2..1],clock ,reset ,hclk :input ;%定义in[]为输入脉冲;hclk 为计数时间周期 out[2..1] :output ;)%out[]为当前输出脉冲VARIABLE num[4..1]:dff ; %计数器 qv[2..1] :dffe ; %带使能端的D 触发器,out[]等于其输出 ss :MACHINE WITH ST ATES (s0,s1); … if (((qv[2..1].q ,in[2..1])==b “0110”)or ((qv[2..1].q ,in[2..1])==b “1001”))then qv[2..1].ena =b “1”; %如果出现要使一管开通,同时另一管关断的脉 qv[2..1].d =b “00”; %冲,则使D 触发器输出为“00”,即产生使两管 ss =s1; %均关断的输出脉冲,保证两管不直通。
并跳转 else %状态s1。
… when s1=> %死区时间的产生 num[].clrn =b “1”; num[].d =num[].q +1; %计数器清零并启动计数 if (num[].q ==h “d ”)then %直到死区时间已经达到,才使先前的脉冲正常 qv[].ena =b “1”; %输出 qv[].d =in[]; …死区时间由计数时钟周期hclk 和计数数目h“x ”(Hex )的乘积决定,改变这两个量就可以改变死区时间。
前述的PW M 单元及死区发生单元均在EPM7128中用AH D L 语言编程通过。
仿真及实验波形如图7所示。
图7 一个采样周期的PW M 脉冲生成时序仿真波形4 仿真实验及结论图7是我们在EPM7128中编制的PW M 单元在M AXP LUS Ⅱ软件中的仿真结果,其中ind []为传入的8位数据,按前所述,根据oe 信号,我们可以得到三组上臂信息H “2203”、H “5305”、H “8707”。
依据图5的说明,可知分别对应为A 、B 、C 相,标志位分别为B “0010”、B “0101”、B “1000”;脉冲宽度时间对应为H “03”、H “05”、H “07”个计数时间周期。
outa []、outb []、outc []分别为A 、B 、C 三相的脉冲输出。
其低位表示上臂开关状态,高位为下臂开关状态。
可以看出,启动计数后,当三角波计数值num [8111]与各相脉宽值对应相等时,就输出与标志位(第13位)反相的脉冲电平。
将PW M 单元输出作为死区叠加单元的输入,把二者结合起来,按照图1原理构造了一套并联有源滤波器系统,其结构为:交流侧电压为三相220V ;非线性负载为三相全波整流桥,带100Ω阻性负载;有源滤波器核心的逆变单元采用三菱公司的IG BT 模块PM75C VA120。
我们加入了510μs 的死区时间,三角波率为5kH z ,实验脉冲波形如图8所示,可以看到当管子由关断到开通时,有510μs 的延时,也就是死区。
图8 实际输出的PW M 脉冲从上面的仿真和实验波形中我们可以得出以下结论:这种利用FPG A 芯片作为DSP 专用外围集成电路,实现有源滤波器中PW M 控制脉冲的产生以及死区叠加的方法是切实而有效的。
它使DSP 芯片从这些工作中解放出来,得以进行更高一级的运算工作,实现更精确、复杂的控制。
参考文献1 Akagi H ,K anazawa Y et al 1G eneralized theory of the instanta 2neous reactivepowerinthree 2phrasecircuits 1IEEE&J IEE 1Proceedings IPEC 11983∶1375～1386(下转第39页)—62—《电工技术杂志》2002年第1期利用现场复杂可编程门阵列产生PW M 控制脉冲的方法 Dummy=DOEvents=() Loop Until MSC omm1.InBu fferC ount>=9 rdh S|=MSC omm1.Input ‘读取接收缓冲区数据’ pd S|=M id S|(rdh S|,1,5) ‘取P LC应答字符串的前5位’ I f pd S|=chr S|(2)+“01FF”Then ‘判断读取是否正确’ js S|=chr S|(06)+“01FF” ‘向P LC发送已正确接收数据信号’ MSC omm1.Output=js S| rdh S|=M id S|(rdh S|,6,4) ‘检出DO内数据并将其转化为十进制数’ rdh=Val(“&H”+T rim(rdh S|)) x=MsgBox(“读取正常”,16) E lse x=MsgBox(“读取数据错误!”,16) E ND I f E ND Sub(3)将计算机时钟值写入P LC计数器C250中指令序列代码格式为:E NQ01FF WW0C N250 01CR LFPrivate Sub C ommandWrite—Click() I f MSC omm1.P orOpen=False Then MSC omm1.P ortOpen=T rue‘打开串行口’ E ND I f MSC omml.In putLen=0‘串行数据接收缓冲区初始化’ szt S|=T rim(str(Int(T imer/60))) xr S|=T rim(S tr(Val(S pace(4—Len(szt S|))))+Hex(Val(szt S|))) ‘取上位机时钟值将其转化为P LC要求的格式’ wr S|=Chr S|(5)+“01FFW W0C N25001”+xr S|+Chr S|(13)+Chr S|(10) ‘准备向P LC发送的写入数据命令字符串’ MSC omm1.Output=wr S| ‘向P LC发送该命令字符串’ DO ‘等待接收P LC回答的字符串’ Dummy=DO Events=() Loop Until MSC omm1.InBu fferC ount>=5 fh S|=MSC omm1.Input ‘读取接收缓冲区数据’ jc S|=M id S|(fh S|,1,5) ‘取P LC应答字符串的前5位’ I f jc S|=chr S|(6)+“01FF”Then ‘判断写入是否正确’ x=MsgBox(“写入正常!”,16) E lse x=MsgBox(“没有正确写入!”,16) E ND I fE ND Sub(4)通信关闭程序 Private Sub C ommandClose—Click() I f MSC omm1.P ortOpen=T rue Then MSC omm1.P ortOpen=False ‘关闭串行端口’ x=MsgBox (“关闭通信!”,16)E ND Sub5 结束语本系统曾用于某单位的高层大厦中,作为四台电梯的监控系统,从目前情况看,运行情况良好,可靠性高,提高了设备的利用效率,具有较大的应用推广价值。