本文介紹一種利用單片機(jī)、可編程邏輯器件CPLD 和波形存儲(chǔ)器EPROM 組成基于DDFS技術(shù)的高精度、寬變頻高載波、全數(shù)字SPWM 波形發(fā)生器。介紹SPWM 波形的數(shù)字計(jì)算方法以及采用CPLD 構(gòu)成DDFS 控制器和波形存儲(chǔ)器EPROM 實(shí)現(xiàn)的波形控制技術(shù)。
關(guān)鍵詞：SPWM 波形 DDFS CPLD
SPWM 逆變器具有輸出波形中低次諧波含量低、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，已為交流傳動(dòng)、UPS 系統(tǒng)或變頻調(diào)壓電源普遍采用，在允許的范圍內(nèi)提高載波頻率是充分發(fā)揮脈寬調(diào)制優(yōu)越性的努力方向，而提高PWM 數(shù)字信號(hào)的控制精度亦是改善輸出波形質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
目前，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生SPWM 波形的電路有：（1）分立元件和集成運(yùn)放構(gòu)成的模擬控制電路；（2）專(zhuān)用模擬集成脈寬調(diào)制器，如SG3524、SG3526、TL494 等；（3）通常與八位或十六位單片微機(jī)配套使用的專(zhuān)用SPWM 數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，如英國(guó)的HEF4752、荷蘭的MKII、日本的MB63H110 以及西門(mén)子公司新穎的SLE4520 等；（4）用微機(jī)軟件產(chǎn)生的數(shù)字SPWM 電路。其中，數(shù)控電路的抗干擾能力明顯優(yōu)于模擬控制電路；但專(zhuān)用的集成電路芯片控制信號(hào)載波頻率較低，且頻率固定。專(zhuān)用軟件編程的方法，由于受微機(jī)字長(zhǎng)、運(yùn)算速度等因素的影響，在載波頻率較低，控制精度不高的系統(tǒng)中用微機(jī)控制較為方便，在高載波寬頻領(lǐng)域中R 可調(diào)整載波頻率。
本文給出的高性能、高載頻、寬變頻的全數(shù)字SPWM 波形產(chǎn)生電路，采用單片機(jī)與可編程器件和波形存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字頻率合成器（DDFS）產(chǎn)生載波頻率高達(dá)40KHZ 以上脈寬控制精度為1us的SPWM 控制信號(hào)，采用直接數(shù)字控制DDFS 技術(shù)的操作速度僅為器件傳輸ns 級(jí)速度，可輸出設(shè)定的不同載波比下高精度SPWM，而且用晶振產(chǎn)生時(shí)鐘，頻率準(zhǔn)確穩(wěn)定，頻率分辯率高，具有極高的抗干擾能力。