用于安全气囊可调频SPWM发生器.PDF

嵌入式技术 Embedded Technology 用于安全气囊的可调频SPWM 发生器* 何飞云， 肖洪兵，郭培源 ( 北京工商大学 计算机与信息工程学院，北京 100048) 摘 要： 针对安全气囊中压电陶瓷变压器的驱动问题， 设计了一种基于 FPGA 的可调频SPWM 发 生器，给出了设计原理、 总体框架及具体实现与仿真结果。 仿真结果表明，所设计的 SPWM 脉冲信号 发生器能很好地解决压电陶瓷变压器的驱动频率差异化造成的驱动困难或效果不佳的问题。 关键词： 压电陶瓷变压器；FPGA ；SPWM ；DDS 中图分类号： TP273 文献标识码： A 文章编号： 0258-7998(2013)03-0020-03 Variable frequency SPWM generator for air-bag He Feiyun ，Xiao Hongbing ，Guo Peiyuan (School of Computer and Information Engineering, Beijing Technology and Business University ，Beijing 100048 ，China) Abstract ： In order to drive the piezoelectric -transformer inverter in airbag, a frequency -adjustable SPWM generator based on FPGA is designed in this paper. The article presents the principle design, the overall framework and the implementation and simula - tion results. The simulation results show that the design of the SPWM pulse-signal generator is a good solution to driving the piezo - electric-transformer inverter which has variable working frequency and also is difficult to drive. Key words ： piezoelectric-transformer inverter ；FPGA ；SPWM ；DDS 目前，汽车工业已成为我国经济的支柱产业和可持 续发展行业。 安全、环保、节能是衡量现代汽车技术发展 水平的三个主要指标，而安全居首位。 随着人民生活水 型电压驱动 但是压电变压器不是对任何 nusoidal PWM) , 平的提高，越来越多的用户会选择中高端配置的、 更安 频率的输入电压都有变压作用。 在频率等于压电变压器 全的汽车。 这些都促进了高性能汽车安全气囊系统的研 固有频率时，在驱动电压激励下 ，可使压电变压器处于 发。 安全气囊点火系统的关键是系统的精准实现，其核 谐振状态，此时沿其长度方向的振动最强 ，才有变压作 心是采用高性能高压变换技术，高效地获取多点点火的 用。 当变换器的等效电路处于谐振时，压电变压器电压 发火能量。 现有安全气囊由于点火系统原因，在可靠性、 增益最大[1] 。 而其固有频率由多种因素决定，差异很大， 准确性等方面存在不足。 而压电陶瓷变压器具有无电磁 这就要求压电陶瓷变压器的驱动具有较宽的频率范围， 干扰且不受电磁干扰、 能量转换效率高、功率密度大、 耐 而通常使用的晶振一类的频率源元件不能满足这个条 辐射、 耐高温、 无噪