基于DSP和FPGA的七电平级联H桥型变流器的控制研究

随着大功率自关断器件和智能高速微控制芯片的不断发展，大功率电力电子变流装置得到了日益广泛的应用。多电平变流器使得电压型变流器的大容量化、高性能化成为可能，研究和开发多电平变流器的控制方法，无论在技术上还是在实际应用上都有十分重要的意义。 本论文在分析了常见的三种多电平变流器的拓扑结构以及PWM控制策略以后，针对多电平变流器的开关元件多，常规的微控制芯片无法提供足够的PWM脉冲，提出了一种DSP+FPGA(现场可编程门阵列)共同控制七电平级联H桥型变流器的方法。把不对称规则采样算法应用与相移调制SPWM，在TMS320LF2407 DSP上实现六路基本PWM脉冲输出；然后通过FPGA对这六路基本PWM脉冲进行时序控制，扩展为控制所需的36路PWM脉冲。既简化了电路设计，提高了系统的可靠性，又可保证整个系统开关元件触发信号的同步。 在理论分析和仿真试验的基础上，研制出DSP+FPGA的脉冲发生器，进行了系统实验，并给出了实验结果。实验结果表明：所得波形与仿真波形十分近似，DSP+FPGA可以很好的实现对七电平级联型H桥变流器的控制。