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正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)逆变器是一种广泛应用于电机驱动、直流电源并网等逆变系统之中的完成直流交流转换的产品,逆变控制器和逆变主电路的设计优劣直接决定了SPWM逆变器的性能。本文针对现有逆变器设计方案中存在的不足之处,提出了采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)硬件器件和Nios Ⅱ软核处理器来设计高质量SPWM逆变器的研究思路。主要研究工作如下:(1)针对目前大多数SPWM逆变器采用专用芯片生成SPWM波时存在的不利于系统二次开发、系统体积大且复杂程度高的问题,本文根据FPGA使用方式灵活、运行速度快、资源丰富、可并行运行的特点,采用FPGA来产生SPWM波,大大降低开发周期和难度。(2)采用Nios Ⅱ软核处理器设计SPWM逆变器的核心CPU处理器。在主流FPGA器件都支持Nios Ⅱ软核的前提下,采用硬件设计和软件设计相结合的方式设计逆变器的核心处理器。使用Qsys系统集成工具设计处理器的硬件部分,同时使用Nios Ⅱ IDE集成开发环境完成处理器的软件编程。(3)采用自顶向下,按功能划分设计模块的思路设计基于FPGA的SPWM逆变器。将逆变器划分为三角波生成模块、DDS正弦波生成模块、SPWM波生成模块、死区模块、Nios Ⅱ处理器模块、驱动模块、滤波模块、反馈模块等主要功能模块,然后就各个模块需要实现的功能,设计相应的硬件电路,最后连接各个模块组成完整的系统。模块化的设计方案大大降低了设计难度,独立的功能模块也有利于后期维护和升级。最后将设计基于FPGA的SPWM逆变器进行仿真测试及实物测试,测试逆变器的各项功能和性能。实验结果表明,依照本文设计方案的逆变器结构简单、体积小、集成度高,且能有效完成逆变器基本功能,该方案是切实可行的。