PWM脉冲信号发生电路制造技术

本发明专利技术提供一种PWM脉冲信号发生电路。本发明专利技术提供的PWM脉冲信号发生电路，包括：数字信号处理DSP芯片和信号扩容模块，DSP芯片与信号扩容模块连接，信号扩容模块与绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块连接；DSP芯片，用于向信号扩容模块输入DSP芯片所获取的数据；信号扩容模块，用于根据上述数据产生两路互补的脉冲宽度调制PWM脉冲信号，并输出给IGBT功率模块，以控制IGBT功率模块中的IGBT上下桥的导通和关断。本发明专利技术提供的PWM脉冲信号发生电路，可输出较多的PWM脉冲信号，进而可控制较多的IGBT，对IGBT功率模块的控制灵活性较高，可使待控制电路的工作状态增多。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子驱动技术，尤其涉及一种PWM脉冲信号发生电路。
技术介绍
脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，简称PWM)控制技术结合了电力电子技术、计算机技术、现代控制理论，具有干扰性强、效率高、可靠性好等优点，已经在交流逆变领域得到了广泛的应用。目前，在轨道车辆牵引控制中便采用PWM控制技术来控制绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，简称IGBT)功率模块。具体地，在轨道车辆牵引控制中，采用数字信号处理(DigitalSignalProcessing，简称DSP)芯片来产生PWM脉冲信号，并通过DSP芯片的专用引脚将DSP芯片产生的PWM脉冲信号以“一对一的方式”(一个专用引脚与一个IGBT连接)输出给IGBT。当采用DSP芯片来产生PWM脉冲信号，并通过DSP芯片的专用引脚将PWM脉冲信号以“一对一的方式”传输给IGBT的时候，由于目前的DSP芯片仅有12个专用引脚，导致DSP芯片通过专用引脚可输出的PWM脉冲信号的个数有限，因此DSP芯片对IGBT功率模块的控制灵活性较低，进而使得被PWM脉冲信号控制的待控制电路的工作状态有限。
技术实现思路
本专利技术提供一种PWM脉冲信号发生电路，以克服现有的PWM脉冲信号发生电路因专用引脚有限导致的对IGBT功率模块的控制灵活性较低、使待控制电路的工作状态有限的问题。本专利技术提供一种PWM脉冲信号发生电路，包括：数字信号处理DSP芯片和信号扩容模块，所述DSP芯片与所述信号扩容模块连接，所述信号扩容模块与绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块连接；所述DSP芯片，用于向所述信号扩容模块输入所述DSP芯片所获取的数据；所述信号扩容模块，用于根据所述数据产生两路互补的脉冲宽度调制PWM脉冲信号，并输出给所述IGBT功率模块，以控制所述IGBT功率模块中的IGBT上下桥的导通和关断。在本专利技术一实施例中，所述DSP芯片通过所述DSP芯片的专用引脚与所述信号扩容模块连接；所述DSP芯片，用于采集待控制电路中的输入电压电流、输出电压电流，并根据所述输入电压电流和所述输出电压电流，获取第一PWM脉冲信号，并将所述第一PWM脉冲信号输入给所述信号扩容模块；所述信号扩容模块，用于根据所述第一PWM脉冲信号产生两路互补的PWM脉冲信号，并输出给所述IGBT功率模块。在本专利技术另一实施例中，所述DSP芯片通过数据地址总线与所述信号扩容模块连接；所述DSP芯片，用于采集待控制电路的输入电压电流、输出电压电流，并根据所述输入电压电流和所述输出电压电流，获取信号产生参数，并将所述信号产生参数输入给所述信号扩容模块；所述信号产生参数包括用于控制所述信号扩容模块的PWM脉冲信号的周期的参考值和用于控制所述信号扩容模块的PWM脉冲信号的占空比的比较值；所述信号扩容模块，用于根据所述信号产生参数产生两路互补的PWM脉冲信号，并输出给所述IGBT功率模块。在本专利技术又一实施例中，所述信号扩容模块为现场可编程门阵列FPGA芯片。在本专利技术再一实施例中，所述信号扩容模块为复杂可编程逻辑器件CPLD芯片。在本专利技术一实施例中，所述两路互补的脉冲宽度调制PWM脉冲信号包括第二PWM脉冲信号和第三PWM脉冲信号；所述信号扩容模块，具体用于根据所述参数值和所述比较值产生第二脉冲信号，并根据所述第二PWM脉冲信号的周期值确定所述第三PWM脉冲信号的周期值，根据所述第二PWM脉冲信号的占空比确定所述第三PWM脉冲信号的占空比，并根据所述第三PWM脉冲信号的周期值及所述第三PWM脉冲信号的占空比产生第三PWM脉冲信号。在本专利技术又一实施例中，所述IGBT功率模块包括多个待控制电路中的IGBT，每个待控制电路中的IGBT包括单桥IGBT和/或IGBT上下桥。本专利技术提供的PWM脉冲信号发生电路，通过设置DSP芯片和信号扩容模块，并将DSP芯片与信号扩容模块连接，以及将信号扩容模块与IGBT功率模块连接，从而使得DSP芯片可以向信号扩容模块输入DSP芯片所获取的数据，并使得信号扩容模块根据该数据产生两路互补的PWM脉冲信号，并输出给IGBT功率模块，以控制IGBT功率模块中的IGBT上下桥的导通和关断。这样，信号扩容模块作为协处理器能够根据DSP芯片输入的DSP芯片所获取的数据产生PWM脉冲信号，使得该PWM脉冲信号发生电路可输出的PWM脉冲信号的数量增加，进而使得该PWM脉冲信号发生电路可控制的IGBT的数量增加，使得该PWM脉冲信号发生电路可灵活地根据不同的控制需要调节被控制的IGBT的个数，以提高控制的灵活性，使得被PWM脉冲信号控制的待控制电路的工作状态增多。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的PWM脉冲信号发生电路的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的PWM脉冲信号发生电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例二提供的PWM脉冲信号发生电路中的DSP芯片的示意图；图4为本专利技术实施例三提供的PWM脉冲信号发生电路的结构示意图；图5为本专利技术实施例三提供的PWM脉冲信号发生电路中的信号扩容模块的示意图。附图标记说明：100：数据信号处理DSP芯片；200：信号扩容模块；300：绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块；101：数据信号处理DSP芯片的专用引脚；400：数据地址总线。102：周期寄存器；103：比较寄存器；104、204：控制寄存器：105、203：计数器；201：参考值存储器；202：比较值存储器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种PWM脉冲信号发生电路，以克服现有的PWM脉冲信号发生电路因专用引脚有限导致的对IGBT功率模块的控制灵活性较低，使待控制电路的工作状态有限的问题。本专利技术提供的PWM脉冲信号发生电路，可以应用在轨道车辆牵引控制领域。具体地，例如，可以应用该PWM脉冲信号发生电路产生的PWM脉冲信号来控制轨道车辆牵引控制中的交流变直流逆变单元、整流单元、直流变交流逆变单元等。下面以具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解的是，这样的使用在适当的情况下可以互换。图1为本专利技术实施例一提供的PWM脉冲信号发生电路的结构示意图。请参照图1，本实施例提供的PWM脉冲信号，包括：数字信号处理DSP芯片100和信号扩容模块200，DSP芯片100与信号扩容模块200连接，信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PWM脉冲信号发生电路，其特征在于，包括：数字信号处理DSP芯片和信号扩容模块，所述DSP芯片与所述信号扩容模块连接，所述信号扩容模块与绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块连接；所述DSP芯片，用于向所述信号扩容模块输入所述DSP芯片所获取的数据；所述信号扩容模块，用于根据所述数据产生两路互补的脉冲宽度调制PWM脉冲信号，并输出给所述IGBT功率模块，以控制所述IGBT功率模块中的IGBT上下桥的导通和关断。

【技术特征摘要】
1.一种PWM脉冲信号发生电路，其特征在于，包括：数字信号处理DSP芯片和信号扩容模块，所述DSP芯片与所述信号扩容模块连接，所述信号扩容模块与绝缘栅双极型晶体管IGBT功率模块连接；所述DSP芯片，用于向所述信号扩容模块输入所述DSP芯片所获取的数据；所述信号扩容模块，用于根据所述数据产生两路互补的脉冲宽度调制PWM脉冲信号，并输出给所述IGBT功率模块，以控制所述IGBT功率模块中的IGBT上下桥的导通和关断。2.根据权利要求1所述的PWM脉冲信号发生电路，其特征在于，所述DSP芯片通过所述DSP芯片的专用引脚与所述信号扩容模块连接；所述DSP芯片，用于采集待控制电路的输入电压电流、输出电压电流，并根据所述输入电压电流和所述输出电压电流，获取第一PWM脉冲信号，并将所述第一PWM脉冲信号输入给所述信号扩容模块；所述信号扩容模块，用于根据所述第一PWM脉冲信号产生两路互补的PWM脉冲信号，并输出给所述IGBT功率模块。3.根据权利要求1所述的PWM脉冲信号发生电路，其特征在于，所述DSP芯片通过数据地址总线与所述信号扩容模块连接；所述DSP芯片，用于采集待控制电路的输入电压电流、输出电压电流，并根据所述输入电压电流和所述输出电压电流，获取信号产生参数，并将所述信号产生参数输入给所述信号扩容...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚冰，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21