跟着电子技能的飞速发展，电子体系的规划理念和规划办法发生了深入的改动，EDA技能成为现在电子规划技能的有力东西。它将曾经“电路规划+硬件焊接+调试”转化为“功用规划+软件模仿+仿真”的形式。运用EDA开发渠道，选用可编程逻辑器材CPLD/FPGA使得硬件功用可经过软件编程的办法来完结。这种规划办法使规划者大大减轻了电路规划的作业量和难度，增强了规划的灵敏性，有效地提高了作业效率。
本文便是运用EDA开发渠道，完结依据IGBT器材的沟通斩波调压器中PWM波的操控。这种依据IGBT器材和PWM操控的沟通调压器，比较于传统的变压器调压和可控硅调压，不只负载适用面广，一起在很大程度上降低了对电网的污染，大大改进了沟通电压调理器的功能，投合了现在国家发起的多元化照明和节能减排的要求。
1 沟通斩波调压器的操控原理
沟通斩波调压电路便是以比输入电源高得多的频率，周期性使电路中的受控开关器材导通和关断，以此来改动开关导通的占空比，然后到达调理输出电压巨细的意图。现在比较典型的沟通斩波调压电路首要有单管反串联沟通斩波式调压电路、双开关沟通斩波式调压电路和单管双向开关沟通斩波式调压电路等。其间单管反串联沟通斩波式调压电路的IGBT采纳单管反串联衔接办法，使其双向受控器材具有“共地”端，简化了受控器材的驱动电路，使PWM波便于操控。
单管反串联沟通斩波式调压电路如图1所示。图中VG1a、VG1b、VD1a和VD1b构成双向斩波开关S1，VG2a、VG2b、VD2a和VD2b构成双向续流开关S2。因为沟通斩波调压对象是沟通电压，电路对正负半波电压要求均能进行调制，故S1和S2开关器材均为双向开关。其间VG1a、VG1b、VG2a和VG2b由IGBT可控开关器材构成。其首要操控进程为：S1导通，S2关断，电源经过S1开关向负载供给能量;S1关断，S2导通，负载经过S2开关构成续流回路。
电路中的S1，S2在运转进程中有必要严格遵守以下两点：恣意时刻S1与S2不能一起导通，不然形成电源短路，开关器材过流损坏;恣意时刻S1与S2不能一起关断，不然滤波电感电流没有续流回路，发生很高的电压，形成开关管过压损坏。
斩波开关S1和续流开关S2的操控办法，即VG1a～VG2b可控开关的PWM操控办法首要有以下三种：互补操控办法、传统非互补操控办法、带电流检测的非互补操控办法三种。经研讨发现：互补调制形式一般应用于电阻性负载场合，电理性负载牵强能够运用，而电容性负载电压畸变严峻，不是很有用;非互补调制形式适用于电阻电理性负载，电容性负载存在必定的失控区;带有电流检测的非互补调制形式则能够很好的适用于电阻、电感、电容等各种类型的负载，一起避免了斩波开关和续流开关换相进程中引起的过电压。
因而，本规划选用带电流检测的非互补调制形式操控单管反串联沟通斩波式调压电路。表1为带电流检测的非互补信号的操控逻辑。
图1 单管反串联沟通斩波式调压电路
表1 带电流检测的非互补信号操控逻辑
表1中区间的区分依据为电压与电流的极性联系，依据极性联系可区分四个区，每个区各个IGBT开关对应不同的操控逻辑。其间“1”表明IGBT门极施加驱动信号;“0”表明IGBT门极信号封闭;Ug表明斩波开关与续流开关的PWM驱动信号。
2 PWM操控办法的FPGA完结
2.1 操控电路图
依据带电流检测的非互补信号的操控逻辑，在EDA开发东西Quartusll软件中输入规划文件，制作顶层图，如图2所示。
图2 PWM操控电路图
电路图中首要包含四个模块：分频电路模块、A/D采样电路操控模块、电压电流相位判别模块以及PWM发生模块。
①分频器模块。依据负载特性和开关管作业效率两个方面的要素，PWM的开关频率可选为20kHz，A/D转化芯片ADC0809的典型作业频率为640kHz，故图中分频器模块首要用于发生20kHz和640kHz时钟信号。
②A/D采样电路操控模块。A/D转化选用的芯片为ADC0809，该芯片是8位A/D转化器，可操控8路模仿信号的转化，完结一次的转化时刻约为100us。转化前依据通道挑选地址，挑选某一输入端的模仿信号，然后发动转化，等候转化完毕信号，输出相应的数字量。该部分操控逻辑可选用状况机的办法完结，由初始化状况、发动采样状况、转化等候状况、转化完毕状况以及数据读取状况组成。
③电压电流相位判别模块。该模块首要针对输入的电压数字量和电流数字量进行相位判别，若电压为正，电流为负，设为Ⅰ区(3’b001);电压为正，电流为正，设为Ⅱ区(3’b010);电压为负，电流为正，设为Ⅲ区(3’b011);电压为负，电流为负，设为Ⅳ区(3’b100)。
④PWM发生模块。将电压电流相位判别模块输出的分区信号送入到PWM发生模块中，按电流检测非互补操控办法生成IGBT开关管的驱动操控信号。
2.2 模块仿真
对PWM操控电路中的各模块电路与总电路进行仿真，其间PWM发生模块的仿真波形如图3所示。
图3 PWM发生模块的仿真波形
由仿真波形能够看到：当分区信号为3’b001(Ⅰ区)时，Vg1a=0，Vg1b=l，Vg2a=反相PWM波，Vg2b=1;分区信号为3’b010(Ⅱ区)时，Vg1a=PWM波，Vg1b=1，Vg2a=0，Vg2b=1;Ⅲ区和Ⅳ同理可得。经过数据比较能够发现，四路驱动信号与表1中的操控信号共同，契合规划要求。
3 结语
本文运用FPGA完结对沟通斩波调压电路中PWM的操控，与传统的PWM专用操控芯片完结办法比较，结构简略，可靠性高，并且FPGA它所具有的静态可重复编程和动态在体系重构的特性，使得规划愈加灵敏，一起也降低了开发本钱。
