一种基于相位的正弦电压脉宽调制波形数据的产生方法

摘要

本发明涉及一种基于相位的正弦电压脉宽调制波形数据的产生方法,首先得到测频参数N_F和乘积X×N_F,并选择调制波波形参数和等幅比参数,计算出调制波变化量,在计算时钟脉冲信号控制下,依据波形参数和调制波变化量,计算出调制波波形数据,同时对计算时钟脉冲信号进行脉冲计数,得到相位计数值,依据参考波相位参数和相位计数值产生参考波波形数据,对调制波波形数据与参考波数据作比较,获得脉冲电平数据,脉冲电平数据和相位计数值组合,成为脉宽调制波形数据。本发明的方法,可以实现相位同步控制下产生正弦电压脉宽调制波,所产生的正弦电压脉宽调制波在谐波和各相对称性上具有良好的性能,能够提供数字化的调控手段,控制起来直观简便。

主权项

1、一种基于相位的正弦电压脉宽调制波形数据的产生方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)采用固定频率为Fclk的时钟信号clk对前端频率合成部分产生的方波脉冲信号sig进行测频，得到测频参数NF，或者利用公式$N_F=\frac{F_{\mathrm{clk}}}{K\times F}$ ，得到NF，再依据由正弦电压脉宽调制波基波分量的频率F的控制范围以及由调制比M设置的可控参数X，求出乘积X×NF，上述sig的频率是基波频率F的K倍，K＝(0.01～10)×NS，NS为每个正弦电压脉宽调制波基波周期中选定的相位采样点数，时钟信号clk的频率Fclk满足Fclk＞K×F，F为基波频率F的控制上限；(2)依据参数NF或者基波频率F选择调制波波形参数和等幅比参数ER，其中的调制波波形参数包括周波基本点数PL、周波点数调整码RCODE和周波点数调整码的长度RCLEN；(3)依据由调制比M设定的可控参数Y，按照公式GX＝Y×ER，计算出调制波变化量GX，或者依据上述第1步得到的数据X×NF，按照公式GX＝2-k×X×NF×ER，计算出调制波变化量GX，其中k为由GX的输出范围设定的数据位数调整参数；(4)在计算时钟脉冲信号控制下，依据上述第2步得到的波形参数PL、RCLEN和RCODE以及上述第3步得到的调制波变化量GX，运算得到调制波波形数据CD，运算过程如下：①依据调整码长度RCLEN，对调整位计数脉冲从0到RCLEN-1循环计数，得到调整位数RN，②依据调整位数RN选择调整码RCODE中第RN位的数据作为调整信号输出，③依据周波基本点数PL，当调整信号无效时，选择周波点数L＝PL，当调整信号有效时，选择周波点数L＝PL+1，④依据周波点数L，对计算时钟脉冲信号进行分段计数和判断，输出具有‘增’、‘减’、‘保持’和‘复位’四种状态的一组增减控制信号和一个调整位计数脉冲信号；⑤在计算时钟脉冲信号控制下，依据上述的增减控制信号和调制波变化量GX对调制波幅值进行增减计算，得到调制波波形数据CD；(5)对计算时钟脉冲信号进行脉冲计数，得到相位计数值PH；(6)由各路正弦电压脉宽调制波之间的相位关系，设定各相的参考波相位参数，然后依据该参数以及上述相位计数值PH，从参考波波形存储空间中读取各相的参考波波形数据RD1～RDi，其中的i为需要输出的正弦电压脉宽调制波的相数；(7)对上述第4步得到的调制波波形数据CD与上述第6步得到的各相参考波数据RD1～RDi依次作比较，比较大小被二进制编码，并将各相的二进制编码值组合为脉冲电平数据PB；(8)由脉冲电平数据PB和上述第5步得到的相位计数值PH组合，成为脉宽调制波形数据，并最终输出有效的脉宽调制波形数据，每次处理完一个相位点的脉宽调制波形数据后，输出一个计算时钟脉冲信号，该计算时钟脉冲信号用以在上述第4步中控制调制波波形数据CD的运算，以及用以在上述第5步中对其进行脉冲计数产生相位计数值PH。