[发明专利]一种基于FPGA实现单相PWM整流器的数字控制方法

摘要

一种基于FPGA实现单相PWM整流器的数字控制方法，a.倍频模块实现晶振频率的倍频，输出100MHz主频需求；分频模块实现100MHz的主频分频输出100KHz；同步时钟模块同步所有脉冲的时钟；b.采样模块对母线电压、输出电流进行采样，转换为实际数值；c.母线电压环模块利用步骤b母线电压得到有功稳压指令；d.将步骤b的输出电流和步骤c的有功稳压指令送入电流环控制，进行输出电流闭环控制，得到调制波；e.步骤d的调制波和三角波在调制模块实现SPWM调制，输出两路PWM波；f.死区模块利用步骤e输入的两路PWM，分别产生两两互补的思路PWM，PWM通过硬件电平变换，驱动IGBTi逆变桥动作；控制延时到3us以内，DSP最好的效果1/4拍控制延时；提高各频点开环增益，控制效果优于模拟控制。

主权项

一种基于FPGA实现单相PWM整流器的数字控制方法，其特征在于，FPGA实现数字控制，包括如下步骤：a.倍频模块实现晶振频率的倍频，输出系统所需的100MHz主频需求；分频模块实现100MHz的主频分频输出100KHz；同步时钟模块同步系统所有脉冲的时钟，防止整个系统的时钟错乱；b.采样模块以100KHz的采样频率对所需的电参量母线电压、输出电流进行采样，并转换为实际数值；c.母线电压环模块利用步骤b中输入的母线电压，进行PI控制，得到有功稳压指令；d.将步骤b的输出电流和步骤c的有功稳压指令送入电流环控制进行输出电流闭环控制，电流环模块采用P+重复控制的控制器方案，限幅后得到调制波；e.步骤d的调制波和三角波在调制模块实现SPWM调制，输出两路PWM波；f.死区模块利用步骤e输入的两路PWM，分别产生两两互补的思路PWM，PWM通过硬件电平变换，来驱动IGBTi逆变桥动作，进而达到理想的控制。