FPGA实现的改进不对称规则采样PWM脉冲发生器

大功率逆变器尤其是大功率中频逆变器的开关频率低,采用传统的规则采样脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)方法,会引入较大的延时,增加系统控制的难度。为减少SPWM数字延时,提出一种改进的不对称规则采样PWM方法,可以减小数字PWM延时。以两级级联H桥逆变器为例,对不对称规则采样和改进不对称规则采样引入的延时进行了分析。介绍了基于DSP和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的改进不对称规则采样PWM脉冲产生方法。最后以同一个400 Hz正弦信号为参考,同时生成了两种方法的PWM脉冲波形,得到了各波形基波分量与参考信号的相位差,实验结果验证了所提方法减小延时的有效性。

基于非对称规则采样策略的变换器传导干扰预测

提出了非对称规则采样策略下的变换器差模和共模干扰源预测模型,使用频域计算的方法推导了2种干扰源的频谱;总结了差模、共模干扰在变换器开关频率及其倍数频率附近的分布规律,从而对比研究了不同调制比下2种干扰的变化关系,得到了相应的变化规律。在此基础上,利用Saber软件对一个三相整流器系统的传导干扰进行了时域仿真和频域验证,仿真试验验证了理论预测的正确性。该方法可有效推广到逆变器干扰源的分析预测中。

基于不对称规则采样法的级联H桥型变流器CPS-SPWM输出电压谐波特性分析

对基于不对称规则采样法的级联H桥型多电平变流器的CPS-SPWM输出电压的谐波特性进行了分析研究。通过理论分析、仿真和实验验证,得出以下结论:在三角载波频率ωc远大于调制波频率时,N级联变流器的CPS-SPWM输出电压的基波分量在相位上滞后正弦调制波1/4个载波周期;谐波主要分布在偶数倍的Nωc附近,且呈奇数次分布。

基于dsPIC的三相不对称规则采样型电压SPWM波的生成

在交流感应电动机调速中,SPWM波是实现变频同时也变压的一种方法,采用了美国微芯公司dsPIC30F作为控制器,给出采用不对称规则采样法生成三相SPWM波的方法,并通过了试验验证。

基于TMS320LF2407A的SPWM不对称规则采样法的分析与实现

以高性能数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A为核心生成了基于不对称规则采样法的SPWM波形,并应用TMS320LF2407A控制器的SCI外设接口与PC机RS232接口进行串口通讯,可方便地在PC机串口通讯界面上给定参考频率f以及实时观测一些感兴趣的变量。本文首先分析了算法的原理,然后讨论了基于TMS320LF2407A的软件流程,最后在硬件的基础上给出了实验波形,验证了方案的可行性。

准对称规则采样法SPWM新技术研究与实现

SPWM的实现方法中,对称规则采样法在每个载波周期内只对顶点位置采样,不对称规则采样法在每个载波周期内对顶点位置和底点位置都进行采样。在深入研究比较两者方法的基础上,提出了准对称规则采样法,新方法在每个载波周期内对顶点位置和下一个顶点位置采样。该方法在实时性上与对称规则采样法保持相当水平;并且MATLAB数值分析的结果证明了,该方法在谐波含量上也能和对称规则采样法完全一致。采用DSP将新方法具体实现,变频系统的实验输出结果验证了新方法的可行性。新方法的提出与验证,在SPWM技术的创新研究方面具有一定的理论价值。

不对称规则采样法SPWM矩阵式变换器

通过对三相矩阵式AC-AC拓扑结构变换电路的分析,把AC-AC九开关式矩阵式变换器等效为虚拟“整流”和“逆变”2部分;分析了不对称规则采样法正弦脉冲宽度调制SPWM(Sine Pulse Width Modulation)波生成原理,并把不对称规则采样法SPWM调制应用于三相AC-AC矩阵式变换器。在理论上对这种变换电路推导出了各种条件下的开关组合、各开关组合的通断时序和通断时间计算公式。使用Matlab/Simulink对结论进行了仿真,证明了把不对称规则采样法SPWM调制应用于三相AC-AC矩阵式变换器是可行的,应用推导结论可根据需要在矩阵式变换器上生成相位、幅值、频率均可调的三相SPWM调制波。

一种非对称规则采样PWM方法

讨论ＰＷＭ的一种非对称规则采样原理，给出宜于在线运算的简便算法。特别适合于单片机实现。

基于对称规则采样法的多模块APF并联系统谐波特性分析

在建立多模块APF并联系统数学模型的基础上,对基于对称规则采样法的APF单模块SPWM电压、电流谐波特性以及多模块并联系统载波相移(CPS)SPWM电压、电流谐波特性进行了分析研究,旨在为并联系统的参数选择、模块协调控制、并联环流机理分析以及保护等提供理论研究基础。通过理论分析和实验验证,得出以下结论 :N模块并APF联系统相比较于单个模块,在输出电流的低频调制分量上,相位同步,幅值提高了N倍;并联系统输出电流的高频开关谐波分量分布在m N倍的载波频率即m Nωc附近,呈奇数次分布,且在(2m-1)×(2N-1)ωc、m×2Nωc和m×(2N-1)ωc三个频率分布点具有不同的谐波特征,与单模块相比,谐波频率提高了N倍,而谐波幅值降低了N倍。

不对称规则采样法在UPS中的应用

介绍不对称规则采样法实现SPWM波形的算法原理,在UPS中设计采用该算法的基于TMS320LF2407型DSP的硬件电路和软件流程,给出实验波形,并验证该方案的可行性和有效性。

非对称和对称规则采样法在铁路客车逆变电源设计中的对比分析

对比分析了非对称规则采样法和对称规则采样法,通过对铁路客车逆变电源的仿真建模及试验验证表明,基于非对称规则采样法的设计能有效降低逆变电源输出电压的总谐波畸变率,提高电源的输出质量。

不对称规则采样CPS-PWM的基波近似模型及其频率特性

中压多电平换流器常采用模块化结构,可应用于交/直流配电网。配电网电压较低,换流器子模块数较少,因此常采用载波移相脉宽调制(CPS-PWM)提升等效开关频率。建立CPS-PWM模型是换流器系统级建模的基础之一。调制环节非线性,因此常分析其基波。现有CPS-PWM基波近似模型以桥臂等效开关频率为准,在不对称规则采样下模型延时偏低、误差较大。以子模块为基础,通过子模块输出叠加建立了零阶保持器(ZOH)经纯延时近似、不近似以及纯延时环节经Padé近似的3种形式CPS-PWM基波近似模型,更准确地反映了CPS-PWM的频率特性。仿真研究验证了理论分析的正确性。

基于TMS320F28335的改进型非对称规则采样算法实现

SPWM逆变器已经在声呐发射机中取得了广泛应用。对于单频信号而言,规则采样算法虽然容易实现,但产生的信号中含有大量二次、三次谐波分量;自然采样算法虽然谐波含量小,但算法复杂。为解决上述问题,采用一种改进型非对称规则采样法,得到更接近自然采样算法的开关点。在Simulink中对该算法进行了仿真,结果表明该方法在各个频率下均能够有效的消除输出信号中的二次、三次谐波。在数字信号处理器TMS320F28335实现该算法,实测结果与仿真结果一致。

基于对称规则采样法SPWM波的三相电机调速系统分析

对称规则采样法产生SPWM具有精度高、计算简单等特点.文章首先介绍了对称规则采样法的原理,着重研究了采用对称规则采样法生成SPWM波的电机调速系统,并进行了仿真验证,基于TI公司的DSP芯片MS320F2812进行了实验验证.

应用于中频逆变电源的基于切-割线中点逼近的不对称规则采样SPWM方法

[目的]为了降低中频逆变电源的开关频率,保证输出波形质量,同时易于数字化实现,提出一种基于切-割线中点逼近的SPWM采样方法。[方法]推演证明能够逼近自然采样法的数量关系,并搭建Matlab/Simulink仿真模型,将此算法设计应用在中频逆变装置上,从仿真与试验两个方面验证所提方法的正确性。[结果]仿真结果表明,基于切-割线中点逼近法的输出波形的总谐波失真为2.64%,小于对称规则采样法的3.99%。现场工程试验结果表明,基于切-割线中点逼近法的波形质量明显优于对称规则采样法,既降低了开关频率又兼顾了总谐波失真要求。[结论]基于切-割线中点逼近的SPWM采样法应用在中频电源中,有效克服了对称规则采样法输出波形质量不高、开关频率高等不足,理论分析和工程实践均验证了所提方法的合理性与正确性,并可广泛推广到中频电源实装领域。

基于不对称规则法SPWM矩阵式变换器研究

本文把不对称规则采样SPWM法应用于三相AC/AC矩阵式变换器。详细推导出了应用不对称规则采样SPWM法三相AC/AC矩阵式变换器各种条件下的开关组合、各开关组合的通断时序和通断时间计算公式。并在把结论应用于三相交流电机进行了仿真实验,通过对仿真结果的分析,证明了把不对称规则采样法SPWM调制应用于三相AC/AC矩阵式变换器是可行的,应用本文的推导结论可生成相位、幅值、频率均可调的三相SPWM调制波。

基于TMS320LF2407非对称采样五电平脉冲实现

通过有效利用TMS320LF2407型DSP的硬件资源,实现了SPWM的非对称规则采样,并通过采用载波相移调制策略得到五电平脉冲输出波形。对采用平均对称规则采样和非对称规则采样两种方法所得结果进行了实验对比。实验结果表明,在正弦波调制的情况下,非对称规则采样同样具有计算简单,便于在线实时运算的优点,该采样法所形成的阶梯波比平均对称规则采样更逼近正弦,调制效果更接近自然采样,能更有效地减少谐波含量。

低开关频率下的不对称空间矢量脉宽调制

降低功率器件开关频率是减少大功率变换装置损耗的主要途径,但这样会造成脉宽调制(PWM)环节输出谐波增加、电流畸变率增大,影响系统控制性能。针对目前各类优化的PWM策略在低开关频率时存在的诸多问题,提出了将不对称规则采样与空间矢量PWM(SVPWM)相结合的不对称SVPWM(ASVPWM)算法,在开关频率低至500 Hz时,输出电流总谐波畸变率(THD)较采用SVPWM算法时有所降低,且算法简单、动稳态性能优越。Matlab仿真及DSP实验验证了该调制策略的有效性与可行性。

基于SPWM的采样法优化

论述了SPWM控制原理及目前广泛应用的几种采样方法,对比分析了这几种采样方法的优缺点。提出了基于比例计算进行采样的不对称优化规则采样法,使脉冲宽度较传统采样方法更接近于自然采样。基于不对称优化规则采样法,应用dsPIC30F3011控制三相ACIM进行试验验证。试验结果表明,采用此采样法控制电机,可靠性好,抗干扰能力强,电机运转更加平稳,有较大的应用价值。

线性组合采样法SPWM新技术

针对不对称规则采样法PWM采样次数多、占用微处理器资源大的问题,提出了一种线性组合采样的新方法。该方法通过对三角载波顶点位置的调制波采样的线性组合获得载波周期内的另一采样值,使采样次数比不对称规则采样法减少一半。谐波计算结果表明新方法的PWM电压THD指标达到了不对称规则采样法PWM相同水平,并保持电压基波分量与调制度之间的线性关系。新方法的PWM算法简单,适于采用微处理器或DSP实时、在线计算。仿真结果证实了新方法的有效性。