基于DSP正弦波调制的三电平变换器

时候，输出的相电压为－Ed/2。为了确保电路中dv/dt不能太大，必须保证每个桥臂中只能有上面三种情况的两个开关管导通，绝不容许有3个开关管同时导通，但是，由于所采用的开关器件都不是理想的，开关管的开通和关断都需要一定的时间。因此，必须对开关控制信号加入死区时间。从上面分析可知，一个桥臂中，控制信号只有两个独立的控制信号。Sa1和Sa2的驱动控制信号是由2个具有同相位，同频率fc，相同的峰峰值Ac，且对称分布的三角载波和一个峰峰值为Am，频率为fm的正弦参考信号比较得到的。在三角载波和正弦波相交的时刻，如果正弦波的值大于载波的值，则开通相应的开关器件，反之则关断该器件。对于三电平变换器，幅度调制比ma和频率调制比mf定义[3]为
　　
　　ma=Am/2Ac（1）
　　
　　mf=fc/fm（2）
　　
　　图2是调制比为ma=0.9，mf=9的三电平变换器的原理图。
　　
　　3基于DSP的三电平SPWM的实现
　　
　　TI公司的TMS320LF2407ADSP是面向电力电子控制领域的，它具有两个事件管理器模块EVA和EVB，能够实现PWM对称和非对称波形；外部引脚PDPINTx快速封锁PWM通道；可编程的死区控制；3个捕获单元；片内光电编码器接口电路；16通道的A/D转换。另外，它还有串行通信接口(SCI)，16位的串行外设接口模块(SPI)和控制器局域网络(CAN)2.0B模块[4]。LF2407A可以很好地实现电力电子领域的控制。DSP实现SPWM控制三电平变换器的控制框图见图3。对称的规则采样PWM法比较简单，适合于数字控制的实现，它的原理是在三角载波的峰点（谷点）的时刻采样正弦波调制信号而形成的波形，采样周期Ts为三角载波的周期。用DSP实现SPWM控制的过程中，主要是计算各个载波周期内的开关时间。图4是计算载波周期内开关时间的中断程序流程图。中断程序主要就是计算第N个载波周期内的开关的时间，其中v0为正弦波的幅值。表1是DSP的信号与开关管对应表。表2是各个扇区内CMPRx的值表。
　　
　　表1DSP信号和主功率管的对应关系
　　
　　PWM1
　　
　　PWM2
　　
　　PWM3
　　
　　PWM4
　　
　　PWM5
　　
　　PWM6
　　
　　Sa3
　　
　　Sa1
　　
　　Sa4
　　
　　Sa2
　　
　　Sb3
　　
　　Sb1
　　
　　PWM7
　　
　　PWM8
　　
　　PWM9
　　
　　PWM10
　　
　　PWM11
　　
　　PWM12
　　
　　Sb4
　　
　　Sb2
　　
　　Sc3
　　
　　Sc1
　　
　　Sc4
　　
　　Sc2
　　
　　表2CMPRx在各个区内的值
　　
　　CMPR1CMPR2CMPR3CMPR4CMPR5CMPR6Z1v0sinθTv0sin(π/3－θ)T0T－v0sin(θ＋π/3)Z2v0sin(θ＋π/3)T0T－v0sinθ0T－v0sin(π/3－θ)Z3v0sin(π/3－θ)T0T－v0sin(θ＋π/3)v0sinθ0TZ40T－v0sinθ0T－v0sin(π

《基于DSP正弦波调制的三电平变换器(第2页)》