针对一个开关周期内前后半周期比较值不同的特点,即PWM脉冲中心不对称的情况,虽然通过前面提到的在递增计数模式下修改比较值的方法可以将其实现,但是在增减模式下使用不同的比较值更易理解和编程实现,特别是在每个开关周期零点时刻没有PWM状态转换以及前后半周期PWM状态转换动作不变的情况。对于前后半周期比较值不同的情况,需要同时使用两个比较寄存器CMPA和CMPB产生触发事件。所以在死区功能的实现上必须使用DSP中的硬件死区功能子模块,无法通过软件实现。图8-19给出了经典的在增减计数模式下并联逆变器零共模电压调制算法在第一扇区的载波比较的原理及PWM波形。
图8-19 并联逆变器零共模电压调制算法在第一扇区的载波比较的原理及PWM波形
从图8-19可以看出两个逆变器使用了不同的载波,而实际DSP硬件中数字载波只有一个,若以逆变器1的载波作为参考的数字载波,则逆变器2中的PWM需要进行等效变换。图8-20为逆变器2采用统一载波后前后半周期比较值与原始载波的对比和PWM波形。从图中可以看出,若要获得相同的PWM波形,需要在逆变器2采用与逆变器1相同载波的前提下,将逆变器2前后半周期比较值均取相反数,同时保持设置的PWM动作不变。
图8-20 逆变器2采用统一载波与原始载波的比较
根据以上配置设置相关寄存器,可以得到并联逆变器零共模算法中六个桥臂上管的PWM波形,如图8-21所示。
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图8-21 并联逆变器零共模算法中六个桥臂上管的PWM波形
通过对以上几个特殊PWM实现方法的介绍,可以看出改进PWM实现的主要思路是结合硬件相关功能的寄存器,如时间基准周期寄存器、时间基准相位寄存器等,再配合设定的计数模式和相关触发事件动作等,就可以灵活地实现复杂算法下的PWM波形输出。
另外值得一提的是,TMS320F28335自从2007年问世以来,TI公司一直在改进产品,推出了多种新型产品,但都无法取代TMS320F28335。较新的一款DSP——TMS320F28377的推出有望改变这一局面。该款DSP在各方面性能上相对于TMS320F28335都有较大提升,见表8-1包括:主频提高了1/3,计算速度增加;PWM增加到24路,能够独立完成一个三电平背靠背变换器的PWM驱动;A-D精度从12位提高到16位,闭环控制精度提高;而增加的3路D-A输出则能有效地应用在对外输出和系统辨识等需求中。TI公司还为这一款DSP开发了相应的控制卡,图8-22是基于控制卡设计的载板。通过这一系统能够快速地将新型DSP应用到实际系统中,包括先进PWM的应用。
表8-1 两种浮点DSP的比较
图8-22 基于TMS320F28377的控制卡——载板系统
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