DDS技術在機場助航燈恒流調光器系統中的應用

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

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

1)選定頻率控制字進行相位累加
在ROM(利用2407A的ROM)中建立的是一個大小為2M個點的正弦表(M=10)，相位累加器(N位，N=32)，在每個載波周期內與產生的相位增量k(頻率控制字)相累加。

根據所要求的輸出頻率fo，當Tc選定后由(2)式即可求出k。正弦數據表的實際大小是1 024個點，選用32位累加器低16位的低十位對正弦表進行尋址。在這種情況下，給定k就決定了輸出調制正弦波的頻率。通過設置k值的不同可以產生不同輸出頻率的正弦波，根據實際要求計算出頻率控制字，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前相位所對應的幅值TEMP。助航燈調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)根據調光要求計算調制比
助航燈連接在隔離變壓器的次級，燈泡發光強度與回路中的電流IH成正比，通過改變回路中電流IH的大小調節燈泡的亮度，助航燈恒流調光器可人為設定為五級電流(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，設燈光回路總負載為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。我們可根據外界要求的光級設定好電流值，進一步求出UL的值，再根據公式：
M=UL／UC(UC是直流測電壓)
從而可以計算出調制比，由計算出的調制比對正弦表中檢索出的幅值進行調幅，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波形的產生
將調幅后的結果送入EVA模塊的比較寄存器，通過設置定時l的周期寄存器T1PR，可使其在連續增／減計數模式下產生載波信號，其中斷周期是載波周期，如圖6示。在此計數模式下，定時器1計數器(T1 CNT)從0開始遞增至周期寄存器(T1PR)的值后又遞減到0，如此循環反復。在其不斷計數的同時，比較單元的比較邏輯也在不斷將定時器l計數器的值和比較寄存器的值進行比較，由于助航燈光的電源系統需要四路PWM波形，因而在幅值的設置上使其中的兩個比較單元一樣，讓二者和周期寄存器的值進行比較，相位累加器的采樣頻率與載波頻率相同，每一個載波周期，比較單元的值更新一次，并與定時器1的計數值進行比較，當定時器的計數值T1CNT與CMPR相匹配時，DSP內部的PWM電路將根據比較方式控制寄存器和死區控制寄存器的設定輸出邏輯輸出PWM波形。