基于DSP和GAL的单相三电平双调制波SPWM实现

"单相三电平双调制波SPWM策略实现方案，孙博，吴凤江，彭浩荣，吴倩" 本文主要探讨了一种基于数字信号处理器（DSP）和通用可编程逻辑器件（GAL）的单相三电平双调制波SPWM（脉宽调制）策略的低成本实现方法。该策略适用于单相混合式三电平逆变器，旨在提高逆变器的输出质量并降低谐波含量。 首先，文章深入分析了单相混合式三电平逆变器的工作原理。这种逆变器通过控制开关元件的导通和关断，能够产生三种不同的电压等级，即正、零、负电压，从而实现更平滑的电压输出和更低的谐波失真。逆变器的控制策略对于其性能至关重要，因此，研究中详细介绍了三电平逆变器的电路结构和工作模式。 其次，文章阐述了单相三电平双调制波SPWM调制策略的理论基础。双调制波SPWM技术结合了两种不同的调制方式，如正弦波调制和三角波调制，以优化输出波形。通过这种方式，可以更好地平衡输出电压的质量与开关损耗之间的关系，同时减少所需的开关频率，从而降低开关损耗和电磁干扰。 接下来，作者提到了在考虑死区时间条件下的驱动逻辑设计。死区时间是在两个开关元件切换时为了防止直通而设置的一个短暂间隔，但它会影响调制波形的生成。文章详细说明了如何在死区时间条件下，通过合理的驱动逻辑设计，确保逆变器的稳定运行并保持SPWM波形的正确性。 实验部分，作者利用TMS320F2812 DSP芯片作为主控单元，GALV16L8F作为辅助逻辑控制，构建了一个数字化实验平台。这一平台实现了上述调制策略，并对其实现的正确性和可行性进行了验证。实验结果显示，采用该设计方案的逆变器能够在保持高效能的同时，有效地减小谐波影响，提高了电力转换效率。 关键词涵盖了三电平逆变器技术、双调制波SPWM调制策略、DSP在电力电子系统中的应用以及GAL芯片在实现复杂逻辑功能上的作用。该研究对于理解三电平逆变器的工作机制，以及如何利用现代数字控制技术优化其性能具有重要的参考价值。 这篇论文提供了一种实用且经济的解决方案，为单相三电平逆变器的高性能控制提供了新的思路，特别是在谐波抑制和效率提升方面。这对于电力电子领域，特别是分布式能源系统、电动汽车充电设备以及工业电源等应用具有重要意义。