DDS技術(shù)在機(jī)場助航燈恒流調(diào)光器系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了形象地說明DDS相位量化的工作原理，可將正弦波在一個(gè)完整周期內(nèi)的相位變化用相位圓來表示，相位和幅值是一一對應(yīng)的，如圖4所示。N位相位累加器對應(yīng)相位圓上的2N個(gè)相位點(diǎn)，圖中相位累加器的位數(shù)N=4，共有16個(gè)幅度碼與0°～360°中的16個(gè)相位點(diǎn)對應(yīng)，幅度碼存儲在ROM中，在k的作用下，相位累加器對ROM進(jìn)行尋址，完成相位／幅值轉(zhuǎn)換。DDS輸出信號頻率fc和fc以及頻率控制字k之間的關(guān)系為：fo=fck/2N

3 基于DDS技術(shù)的SPWM波形的生成
3．1 SPWM波形生成的步驟
本系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用DSPTMS320LF240A，利用片上自帶的事務(wù)管理器(EVA)模塊代替了傳統(tǒng)DDS技術(shù)波形產(chǎn)生中的D／A模塊，如圖5所示。將一個(gè)周期劃分為l 024個(gè)點(diǎn)，用于保證波形的平滑程度。具體的過程可分為以下幾個(gè)步驟：

1)選定頻率控制字進(jìn)行相位累加
在ROM(利用2407A的ROM)中建立的是一個(gè)大小為2M個(gè)點(diǎn)的正弦表(M=10)，相位累加器(N位，N=32)，在每個(gè)載波周期內(nèi)與產(chǎn)生的相位增量k(頻率控制字)相累加。

根據(jù)所要求的輸出頻率fo，當(dāng)Tc選定后由(2)式即可求出k。正弦數(shù)據(jù)表的實(shí)際大小是1 024個(gè)點(diǎn)，選用32位累加器低16位的低十位對正弦表進(jìn)行尋址。在這種情況下，給定k就決定了輸出調(diào)制正弦波的頻率。通過設(shè)置k值的不同可以產(chǎn)生不同輸出頻率的正弦波，根據(jù)實(shí)際要求計(jì)算出頻率控制字，使相位累加器開始工作，將后者的低十位作為地址去查找正弦表中當(dāng)前相位所對應(yīng)的幅值TEMP。助航燈調(diào)光器要求輸出電壓頻率不變，因而頻率控制字不需要改變。
2)根據(jù)調(diào)光要求計(jì)算調(diào)制比
助航燈連接在隔離變壓器的次級，燈泡發(fā)光強(qiáng)度與回路中的電流IH成正比，通過改變回路中電流IH的大小調(diào)節(jié)燈泡的亮度，助航燈恒流調(diào)光器可人為設(shè)定為五級電流(2．8A、3．4A、4．1A、5．2A、6．6A)，回路電流，。由升壓變壓器初級電壓UL決定，設(shè)燈光回路總負(fù)載為Z，則有：

M為升壓變壓器的變比。由上式可知燈光回路電流IH是隨著升壓變壓器的初級端電壓成比例變化的。我們可根據(jù)外界要求的光級設(shè)定好電流值，進(jìn)一步求出UL的值，再根據(jù)公式：
M=UL／UC(UC是直流測電壓)
從而可以計(jì)算出調(diào)制比，由計(jì)算出的調(diào)制比對正弦表中檢索出的幅值進(jìn)行調(diào)幅，即可得到所需的電壓。參考波的正弦幅值為：
Temp=Temp0?M
(Temp0為正弦ROM表中的幅值)
3)SPWM波形的產(chǎn)生
將調(diào)幅后的結(jié)果送入EVA模塊的比較寄存器，通過設(shè)置定時(shí)l的周期寄存器T1PR，可使其在連續(xù)增／減計(jì)數(shù)模式下產(chǎn)生載波信號，其中斷周期是載波周期，如圖6示。在此計(jì)數(shù)模式下，定時(shí)器1計(jì)數(shù)器(T1 CNT)從0開始遞增至周期寄存器(T1PR)的值后又遞減到0，如此循環(huán)反復(fù)。在其不斷計(jì)數(shù)的同時(shí)，比較單元的比較邏輯也在不斷將定時(shí)器l計(jì)數(shù)器的值和比較寄存器的值進(jìn)行比較，由于助航燈光的電源系統(tǒng)需要四路PWM波形，因而在幅值的設(shè)置上使其中的兩個(gè)比較單元一樣，讓二者和周期寄存器的值進(jìn)行比較，相位累加器的采樣頻率與載波頻率相同，每一個(gè)載波周期，比較單元的值更新一次，并與定時(shí)器1的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)定時(shí)器的計(jì)數(shù)值T1CNT與CMPR相匹配時(shí)，DSP內(nèi)部的PWM電路將根據(jù)比較方式控制寄存器和死區(qū)控制寄存器的設(shè)定輸出邏輯輸出PWM波形。