CN103676642A - H桥级联逆变器光纤串行信号传输的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种H桥逆变器光纤的串行信号传输控制方法，a.将主控部分的调制信号与载波移相后的两个三角载波进行单极性调制，产生两路PWM波形；b.将两路PWM波形进行逻辑或运算，提取逻辑或后的每个PWM波形的上升沿和下降沿作为串行信号传输触发标志；c.将两路PWM信号与串行发送触发标志进行同步处理；d.设定串行发送数据的定时器，定时器的周期为发送一帧的时间，用于根据串行信号传输触发标志和定时器周期性的触发来确定是否给出允许串行发送标志；e.当检查有允许串行数据发送标志，对两路PWM信号进行打包，并给出允许发送下一帧标志；f.当检查有允许发送下一帧标志时，启动串行数据发送过程。本发明大大提高逆变器的输出波形质量和性能。

Description

H桥级联逆变器光纤串行信号传输的控制方法
技术领域
本发明涉及一种串行信号传输的控制方法，特别涉及H桥逆变器光纤的串行信号传输控制方法。 
背景技术
在采用H桥级联的逆变器中，主要目的是解决高电压的问题，通过H桥逆变器的级联后输出高电压，这样对于带高电压的H桥逆变器与主控制部分必须采用光纤进行信号传输，来达到高电压与低电压直接的隔离和绝缘，使控制部分能可靠工作。 
在主控部分与H桥逆变器之间进行光纤信号传输时，一般均采用串行传输方式，在此传输过程中，主要传输的信号有主控部分控制每个H桥逆变器的工作状态以及控制H桥逆变器中的IGBT信号，特别是在控制IGBT的PWM信号时，要求无误差传输，在主控部分通过光纤将信号传输到H桥逆变器时，一般的串行传输中有两种方式：一种是串行传输的格式中无空闲位传输，一种是串行传输的格式中有固定的空闲位传输，在这两种串行传输方式中，均存在不同的问题，对于无空闲位串行传输时，在H桥逆变器接收的每一帧中需要对传输的数据进行校验，校验有问题时需要进行复杂的纠错处理同时也存在信号丢失的问题，这给H桥逆变器上的处理器资源产生比较大浪费，对于有空闲位串行传输时，每帧串行传输的时间就比较长，对传输到H桥逆变器上的控制IGBT信号就会产生较大的信号丢失的误差，从而对整机的输出波形和性能上就会产生较大影响。 
发明内容
本发明为了克服上述两种串行传输方式的缺点，提供了一种H桥逆变器光纤串行信号传输的控制方法，以FPGA或CPLD为控制核心，对驱动H桥逆变器上IGBT的PWM信号进行处理，然后再对处理的信号进行打包再利用光纤串行传输信号。 
本发明的目的是通过以下技术手段实现的： 
a.将主控部分的调制信号与载波移相后的两个三角载波进行单极性调制，产生两路PWM波形；
b.将两路PWM波形进行逻辑或运算，提取逻辑或后的每个PWM波形的上升沿和下降沿作为串行信号传输触发标志；
c.将两路PWM信号与串行发送触发标志进行同步处理；
d.设定串行发送数据的定时器，定时器的周期为发送一帧的时间，用于根据串行信号传输触发标志和定时器周期性的触发来确定是否给出允许串行发送标志； 
e.当检查有允许串行数据发送标志，对两路PWM信号进行打包，并给出允许发送下一帧标志；
f. 当检查有允许发送下一帧标志时，启动串行数据发送过程。
上述H桥逆变器光纤串行信号传输的控制方法，该定时器的工作方式为：如果没有串行信号传输触发标志，则按设定的定时周期计时，计时结束后给出允许串行数据发送的标志，然后重新计时，如果有串行信号触发标志，则停止定时器，并将定时器设置串行信号触发标志前一个计时状态，并给出停止串行数据发送标志，重新检查串行信号传输触发标志，等待串行信号传输触发标志的结束。 
与现有技术相比本发明具有以下明显的优点：（1）本发明通过主控对调制波的单极性调制，有利于产生串行传输的触发标志，可以准确的判断串行数据的发送时刻，保持发送信号的准确性，不存在信号丢失产生的误差。（2）对H桥逆变器内的处理器资源大大节省，避免了大量的纠错处理工作。（3）本发明的控制方法可以大大提高整机的输出波形质量和性能。 
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述： 
本发明的控制方法是：
第一步，将主控部分的调制信号与载波移相后的两个三角载波进行单极性调制，产生两路PWM波形，采用单极性调制可以减小H桥中IGBT的开关次数，大大减小由于IGBT产生的开关损耗；
第二步，将产生的两路PWM波形进行逻辑或运算，然后提取逻辑或后的每个PWM波形的上升沿和下降沿，提取的上升沿和下降沿的脉冲宽度要求在串行发送周期一个周期以上，即提取的脉冲宽度至少为串行发送一帧的宽度，所提取的上升沿和下降沿作为串行信号传输的触发标志；
第三步，将前面产生的两路PWM信号进行至少串行发送一帧时间的延时，主要目的是为了产生串行发送触发标志后保持发送的信号与串行发送同步；
第四步，设定一个串行发送数据的周期定时器，定时器的周期为串行发送一帧的时间，该定时器用于周期性的触发给出允许串行发送的标志，该定时器的工作方式为，先检查串行信号传输的触发标志是否触发，如果没有，就按正常设定的定时周期进行计时，计时到后给出正常的串行数据发送的标志，然后在重新进行计时处理，如果有提取的串行信号触发标志，则停止定时器，并把定时器的计时设置为计时触发到的前一个计时状态，并给出停止串行数据发送的标志，在提取的串行信号触发标志过去后再次启动定时器进行周期计时。
第五步，根据前一步给出的串行数据发送标志，先对前面延时的两路PWM信号进行打包，通过发送标志的判断是否给出允许发送下一帧的标志。 
第六步，根据是否允许发送下一帧标志来启动正常的串行数据发送流程进行串行数据发送过程。 
通过上述方案的实施，可以有效的控制串行数据发送到H桥逆变器后避免信号丢失产生的误差和对纠错的处理环节，解决了在不留空闲位进行冗余纠错的复杂情况，例如不留空闲位是如果第一帧正常，第二帧出现异常，进行纠错处理，保持第一帧的输出，第三帧正常时按第三帧输出，但可能出现连续纠错处理或者出现错位处理的现象；对于在留有空闲位方式时，如果第一帧正常，第二帧出现异常，保持第一帧的输出，第三帧正常时按第三帧输出，中间不会出现错位现象，每一帧后均为重新判断起始位的操作，所以相对不留空闲方式来说减少了纠错处理的资源，如果都没有出现异常情况下，在性能方面，不留空闲位方式更逼近真实波形，留有空闲位存在一定的空闲位产生的误差，在采用上述的控制方法后，实际上是自动调整空闲位的长度，完全可以避免信号丢失的误差的产生，可以完全与真实的波形相同。 
以上所述，仅为本发明的一部分具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (2)

1.H桥逆变器光纤串行信号传输的控制方法，其特征在于，经过以下的控制过程：
a.将主控部分的调制信号与载波移相后的两个三角载波进行单极性调制，产生两路PWM波形；
b.将两路PWM波形进行逻辑或运算，提取逻辑或后的每个PWM波形的上升沿和下降沿作为串行信号传输触发标志；
c.将两路PWM信号与串行发送触发标志进行同步处理；
d.设定串行发送数据的定时器，定时器的周期为发送一帧的时间，用于根据串行信号传输触发标志和定时器周期性的触发来确定是否给出允许串行发送标志； 
e.当检查有允许串行数据发送标志，对两路PWM信号进行打包，并给出允许发送下一帧标志；
f. 当检查有允许发送下一帧标志时，启动串行数据发送过程。
2.根据权利要求1所述的H桥逆变器光纤串行信号传输的控制方法，其特征在于，该定时器的工作方式为：如果没有串行信号传输触发标志，则按设定的定时周期计时，计时结束后给出允许串行数据发送的标志，然后重新计时，如果有串行信号触发标志，则停止定时器，将定时器设置串行信号触发标志前一个计时状态，并给出停止串行数据发送标志，重新检查串行信号传输触发标志，等待串行信号传输触发标志的结束。
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