rpmh栅驱动器开关IPD[1]“TPD7107F”。用于控制接线盒和车身控制模块等车载控制单元（ECU）的供电电流的通断。

TPD7107F采用东芝的汽车级低导通电阻N沟道MOSFET[2]，适用于负载电流的高侧开关。作为一种电子开关，这种新型IPD能够避免机械继电器的触头磨损，有助于缩小车载ECU的尺寸并降低功耗，同时还提供免维护功能。

通过提供增强功能（自我保护功能和输出到微控制器的各种内置诊断功能）以支持车载ECU所需的高可靠性。这款新型IPD能够监控负载运行和与之连接的MOSFET。当运行发生异常时，它能迅速关断MOSFET[3]，以减少MOSFET上的负载。

TPD7107F采用了WSON10A[4]封装，并由于内置升压电路，可减少了电容器等外围器件的使用。这款新型IPD在待机状态下的耗电量仅为3μA（最大值）。应用车载设备

ECU（车身控制模块、接线盒等）配电模块半导体继电器特性通过AEC-Q100认证能够根据负载电流，与低导通电阻N沟道MOSFET[2]搭配使用内置升压电路，减少无源外围器件的使用内置保护功能和诊断输出功能

（电压异常、过流、过热、电源反接、接地端断路保护以及VDD负载线短路等）

非正弦波形发生器的电路设计方案，并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分主要用来生成和输出非正弦波形信号，由3.3 V和正负5 V电源模块，DA9708芯片、截止频率为1kHz的二阶低通滤波器、正负5 V的幅度调节器构成。软件部分采用QuartusII进行硬件描述语言进行编程，在MATLAB中生成非正弦波形数据。通过MATLAB仿真与实验输出波形对比表明，该非正弦波形发生器的设计实现周期短、输出非正弦波形平滑稳定，达到设计要求。

LPM是FPGA中的参数可设置模块库，Altera提供的可参数化宏功能模块是基于Altera器件的结构做了优化设计。QuartusII中含有功能强大的LPM_ROM模块。在波形发生器的设计中，在ROM中储存有数据，改变地址，就可以读出对应地址的数据，改变地址的变化频率，通过建立参数化的 LPM_ROM并存入所需要额波形数据并进行验证。图1所示的畸变波形发生器的结构由4个部分组成：FPGA模块、8位DA芯片、二阶低通滤波器、幅度调节器。FPGA采用EP4CE30F23C8N，顶层singal.vhdl在FPGA中实现，包含2个部分：一是ROM的地址信号发生器，由6位计数器担任;二是一个谐波信号数据ROM，由 LPM_ROM模块构成。LPM_ROM底层是FPGA中的EAB、ESB或M4K等模块。地址发生器的时钟CLK的输入频率f0与每周期的波形数据点数 (选择512点)得出D/A输出的频率f的关系；

电网稳态的供电电压波形为工频正弦波形，数学表达式为：Usin(ωt+α)项称为基波，其周期与原畸变波形的周期相同，其它各相均为谐波。由于谐波的频率是基波频率的整数倍，所以Usin(3wt+α)项称为三次谐波，Usin(5wt+α)项称为五次谐波。在matlab仿真中的含1，3，5次谐波的畸变波形如图9所示，并产生畸变波形数据。

Matlab生成波形数据的部分程序为：

QuartuslI能接受的LPM_ROM中的初始化数据文件的格式有2种：Memory Initialization File(.mif)格式和Hexadecimal(Intel-Format)File(.hex)格式，利用QuartusII的Text File编辑，以后缀名mif格式存盘，便可得到Memory Initializationg File格式的文件。本设计采用512点谐波波形数据，将MATLAB生成的512点波形数据导入QuartusII中。

生成mif文件的部分程序为：

WIDTH=8;

DEPTH=512;

ADDRESS_RADIX=UNS;

DATA_RADIX=UNS;

CONTENT BEGIN

0：80;

1：82;

2：84;

3：86;

…(数据略去)

END;

通过FPGA板中JTAG仿真器把程序加载到系统中运行，用TEK示波器进行测量得出了具体变波形，含3，5，7次谐波的畸变波形信号，并通过MATLAB仿真与输出波形进行了对比，其中，左侧为示波器实际测量波形，右侧为 MATLAB仿真波形。

采用MATLAB生成畸变波形数据以及基于FPGA中的LPM模块系统对波形数据进行处理，最后通过硬件电路对数字信号进行模拟转换输出，通过对比实验波形和MATLAB仿真波形，得出了系统产生的波形具有了谐波信号的特征，并且输出波形平滑稳定，没有杂波，可以用于检测谐波控制设备的性能，极大缩短了畸变波形发生器开发的周期，具有很好的应用前景。

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