由正弦波波形可知,正弦波具有很好的对称性。π/2～π的幅值大小与0～π/2的幅值大小相同,只是他们在时间上出现的顺序刚好相反。π～3π/2的幅值与0～π/2的幅值的绝对值相同,极性相反。3π/2～2π部分的幅值与π～3π/2的大小相等,只是时间上出现的顺序相反。因此,根据正弦波的对称性,只在正弦表ROM中存有相位0～π/2时的幅值。利用0～π/2相位时的幅值产生完整的正弦波波形。 产生正弦波首先需要对正弦表进行寻址,把量化的相位值转化为对应的量化的幅值。由于正弦表ROM中仅存有相位0～π/2时的幅值,而π/2～π,3π/2～2π的绝对值与相位0～π/2的幅值在时间上出现的顺序相反,因此,要获得π/2～π,3π/2～2π的幅值必须对相位0～π/2时的幅值进行反向寻址。反相寻址通过地址输入矢量取反来实现［2］。本设计把周期2π量化为8位,即对一个正弦波周期进行256次取样。因此对0～π/2相位寻址所需的地址线为64条。ADDRESS定义为STD＿LOGIC＿VECTOR(7DOWNTO0),ADDRESS低6位用于对ROM表进行寻址,当地址数据ADDRESS(6)为“1”时,对地址ADDRESS的低6位取反再对ROM寻址。

　　正弦波的负半周的形成。由于负半周的幅值与正半周的幅值在极性上相反,因此对输出的对应的幅值取反。幅值是否取反由输入的地址数据ADDRESS(7)决定,当ADDRESS(7)为“1”时,对应的输出幅值取反[2]。并把ADDRESS(7)取反作为最终输出的正弦波幅值的最高位。这样做实际上把正弦波向Y轴正方向平移了一个幅值,避免了幅值出现负值。

　　这样在分时复用的基础上,通过利用正弦波的对称性,完成了三相数据只需一个1/4周期的ROM即可查询。在分时复用和利用正弦波对称性2个相对独立的模块连接的过程中必须考虑到时序的问题。如果只是把2个模块简单的连接到一块,只能产生一相的SPWM,如果时序上解决不好,产生的三相正弦波精度会受到影响,一个周期的正弦波不再由256个点组成,如果这样,也就失去了优化的意义。

    2　数据的分离

　　由以上可知,从一个1/4正弦波周期的ROM表中可以得到三相相位互差120°的正弦波的幅值,但是由于输入的三相地址在时间上是连续的,即对ROM表寻址的地址只有一路,因此,虽然得到了三相正弦波的幅值,可是他们是按ADDRESS中各相之间的关系混合在一起的。因此,必须对所得到的幅值进行分离,才能得到三相正弦波。由波形ADDRESS中各相地址的相互关系可知,分离数据只要把分时复用的合成部分反接即可,仿真波形如图2所示(为了使在同一个波形中可以同时看清DATA中的各项数据,图2对MAXPLUSⅡ的仿真波形的2.0μs之前的输出零部分进行了截去。)图中DATA为根据1/4周期正弦表所得的三相混合数据,DATAA,DATAB,DATAC分别为分离后A相,B相和C相的相位对应的幅值。由三相正弦波幅值之间的相互关系和变化趋势可以得知,输出的数据是正确的。最后把所得的三相数据锁存,再与产生的三角波比较产生三相六路SPWM。