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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Ｐ
ＷＭ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。
１ ＰＷＭ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
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