一种基于CPLD的PWM控制电路设计

电源技术论文一种基于CPLD的PWM控制电路设计摘要:介绍了利用硬件描述语言VHDL设计的一种基于CPLD的PWM控制电路,该PWM控制电路具有PWM开关频率可调,同侧2路信号互锁、延时时间可调、接口简单等特点,可应用于现代直流伺服系统。关键词:PWM控制电路CPLD VHDL在直流伺服控制系统中,通过专用集成芯片或中小规模的数字集成电路构成的传统PWM控制电路往往存在电路设计复杂,体积大,抗干扰能力差以及设计困难、设计周期长等缺点因此PWM控制电路的模块化、集成化已成为发展趋势。它不仅可以使系统体积减小、重量减轻且功耗降低,同时可使系统的可靠性大大提高。随着电子技术的发展,特别是专用集成电路(ASIC)设计技术的日趋完善,数字化的电子自动化设计(EDA)工具给电子设计带来了巨大变革,尤其是硬件描述语言的出现,解决了传统电路原理图设计系统工程的诸多不便。针对以上情况,本文给出一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的PWM控制电路设计和它的仿真波形。1PWM控制电路基本原理为了实现直流伺服系统的H型单极模式同频PWM可逆控制,一般需要产生四路驱动信号来实现电机的正反转切换控制。当PWM控制电路工作时,其中H桥一侧的两路驱动信号的占空比相同但相位相反,同时随控制信号改变并具有互锁功能;而另一侧上臂为低电平,下臂为高电平。另外,为防止桥路同侧对管的导通,还应当配有延时电路。设计的整体模块见图1所示。其中,d[7:0]矢量用于为微机提供调节占空比的控制信号,cs为微机提供控制电机正反转的控制信号,clk为本地晶振频率,qout[3:0]矢量为四路信号输出。其内部原理图如图2所示。该设计可得到脉冲周期固定(用软件设置分频器I9可改变PWM开关频率,但一旦设置完毕,则其脉冲周期将固定)、占空比决定于控制信号、分辨