基于调制波周期归一化的片上SPWM控制器设计与实现

摘要

设计了一款片上正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制器,提出一种基于调制波周期归一化的SPWM实现方法.以正弦调制波周期T为基准,三角载波的周期为T/n(取n=10),考虑到通用性,所给出的设计方案是在对正弦调制波周期T作归一化的条件下,离线解一组三角载波与正弦调制波的联立方程组,计算出它们的交点(即SPWM脉宽开关点)相对时点值,通过移位寄存器、加法器及相关算法实现输出波形在交点相对时点值处翻转,得到一定载波比下的SPWM波;同时此控制器也通过捕获外部信号的周期,输出经过变频后的SPWM波;对已嵌入此SPWM模块的SHU-MV08a进行验证,并在ModelSim上通过了寄存器传输级(register-transfer level,RTL)功能的仿真验证;最后,在FPGA开发板及所搭建的测试系统上进一步验证了其功能.实验结果表明,该设计具有实际可操作性,且可用于任意调制波.