导言
DDS（直接数字频率组成）技能是一种有用的新式频率组成技能。跟着数字集成电路与微电子技能的迅速发展，这种频率组成办法显现出了极高的性价比，详细体现在频率分辨率高、输出相位接连及操控灵敏便利等方面。
机场助航灯体系中，恒流调光器是中心操控设备，国内机场现行运用的恒流调光器都是归于以晶闸管为开关器材的相控调压技能产品。这种电力电子设备存在着网侧功率因数低以及向电网注入谐波电流的两大电力公害。跟着IGBT作为一种新的功率开关器材得到广泛的使用，本文以IGBT替代传统的晶闸管，将DDS技能使用于SPWM波形的发生，能够便利的对输出进行调压调频，一起进步了SPWM输出波形的质量。
1、助航灯正弦波恒流调光器的作业原理
助航灯调光器主回路选用AC—DC—AC计划，由整流和逆变组成，如图1所示。
整流部分选用二极管全桥不控整流，将三相交流电变为直流，逆变部分选用智能功率模块IPM输出单相等效正弦电压，经过LC滤波得到正弦电压经升压变压器输出到机场灯火回路。其操控体系框图如图2所示。
恒流调光器的效果便是将工频的交流电源变成电压调理才能很强的恒流源，调光器能够操控电流分级输出，然后操控助航灯的光强等级，当回路负载发生改动时经过调光器的效果使负载电流坚持不变。
2、DDS技能的基本原理
DDS技能是从正弦函数的相位动身，经过调理频率操控字直接发生所需的各种不同频率的信号，首要由参阅频率源、相位累加器、正弦ROM表、D／A转化器和滤波器等组成，如图3所示。其信号生成的详细进程是：在参阅时钟频率fc的操控下，将频率操控字k送入相位累加器。用其输出作为正弦ROM表的查找地址而对其进行查找，后者中的每个地址代表周期正弦波的一个相位点，每点对应一个量化的幅值，相当于一个相位／幅值变换器，查找后的数据经过D／A转化器得到的是阶梯波，最终经低通滤波器对阶梯波进行滑润处理，即可得到由频率操控字决议的接连改动的输出正弦波，如图3所示。
为了形象地阐明DDS相位量化的作业原理，可将正弦波在一个完好周期内的相位改动用相位圆来标明，相位和幅值是一一对应的，如图4所示。N位相位累加器对应相位圆上的2N个相位点，图中相位累加器的位数N=4，共有16个起伏码与0°～360°中的16个相位点对应，起伏码存储在ROM中，在k的效果下，相位累加器对ROM进行寻址，完结相位／幅值转化。DDS输出信号频率fc和fc以及频率操控字k之间的关系为：fo=fck/2N
3、 依据DDS技能的SPWM波形的生成
3．1 SPWM波形生成的进程
本体系的操控体系选用DSPTMS320LF240A，使用片上自带的业务管理器（EVA）模块替代了传统DDS技能波形发生中的D／A模块，如图5所示。将一个周期划分为l 024个点，用于确保波形的滑润程度。详细的进程可分为以下几个进程：
1）选定频率操控字进行相位累加
在ROM（使用2407A的ROM）中树立的是一个巨细为2M个点的正弦表（M=10），相位累加器（N位，N=32），在每个载波周期内与发生的相位增量k（频率操控字）相累加。
依据所要求的输出频率fo，当Tc选定后由（2）式即可求出k。正弦数据表的实践巨细是1 024个点，选用32位累加器低16位的低十位对正弦表进行寻址。在这种情况下，给定k就决议了输出调制正弦波的频率。经过设置k值的不同能够发生不同输出频率的正弦波，依据实践要求核算出频率操控字，使相位累加器开端作业，将后者的低十位作为地址去查找正弦表中当时相位所对应的幅值TEMP。助航灯调光器要求输出电压频率不变，因此频率操控字不需求改动。
2）依据调光要求核算调制比
助航灯连接在阻隔变压器的次级，灯泡发光强度与回路中的电流IH成正比，经过改动回路中电流IH的巨细调理灯泡的亮度，助航灯恒流调光器可人为设定为五级电流（2．8A、3．4A、4．1A、5．2A、6．6A），回路电流，。由升压变压器初级电压UL决议，设灯火回路总负载为Z，则有：
M为升压变压器的变比。由上式可知灯火回路电流IH是跟着升压变压器的初级端电压成份额改动的。咱们可依据外界要求的光级设定好电流值，进一步求出UL的值，再依据公式：
M=UL／UC（UC是直流测电压）
然后能够核算出调制比，由核算出的调制比对正弦表中检索出的幅值进行调幅，即可得到所需的电压。参阅波的正弦幅值为：
Temp=Temp0·M
（Temp0为正弦ROM表中的幅值）
3）SPWM波形的发生
将调幅后的成果送入EVA模块的比较寄存器，经过设置守时l的周期寄存器T1PR，可使其在接连增／减计数形式下发生载波信号，其间止周期是载波周期，如图6示。在此计数形式下，守时器1计数器（T1 CNT）从0开端递增至周期寄存器（T1PR）的值后又递减到0，如此循环反复。在其不断计数的一起，比较单元的比较逻辑也在不断将守时器l计数器的值和比较寄存器的值进行比较，因为助航灯火的电源体系需求四路PWM波形，因此在幅值的设置上使其间的两个比较单元相同，让二者和周期寄存器的值进行比较，相位累加器的采样频率与载波频率相同，每一个载波周期，比较单元的值更新一次，并与守时器1的计数值进行比较，当守时器的计数值T1CNT与CMPR相匹配时，DSP内部的PWM电路将依据比较办法操控寄存器和死区操控寄存器的设定输出逻辑输出PWM波形。
3．2 体系的详细完成
1）硬件完成
硬件完成包含硬件初始化和PWM初始化，PWM初始化包含下列寄存器的初始化T1PR（周期寄存器），ACTRA（动作操控寄存器），DBTCONA（死区操控寄存器），COMCONA（比较操控寄存器），T1CON（守时器l操控寄存器）。
2）软件完成
DSP的操控体系程序首要由主程序和中止服务子程序，中止服务子程序用于发生正弦脉宽SPWM信号，主程序首要进行初始化以及等候中止的到来，设置TlCON后，守时器1开端作业，偏重新敞开中止。图7为初始化程序的流程图。图8为T1守时器下溢中段子程序流程图。
3）体系的整体框图见图9。
4）试验成果
挑选载波频率fc=4kHz，死区时刻为3．2μs．输出频率fo=50Hz；助航灯恒流调光器三相输入电压为380V／50Hz，图10是在某负载下不同光级给守时（一级光、五级光）对应电流绝对值波形，横轴为时刻轴，单位为250μs，纵坐标为电流瞬时值，单位为O．67mA。试验标明体系的输出波形质量高，在相同负载不同光级间的切换时刻不超越ls，动静态功能优秀。
4、 结束语
本文介绍了在机场助航灯调光器体系中使用DDS技能来发生SPWM波形的原理和详细完成进程，并经过试验进行了验证，成果阐明其输出波形质量高，总谐波含量少，办法简洁牢靠。
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