SPWM产生方法.ppt

1、调制法（1）-产生单相正弦交流电路,调制法（1）-产生单相正弦交流电,调制法（1）-产生单相正弦交流电,调制法（1）-产生单相正弦交流电,调制法（2）-产生三相正弦交流电,调制法（2）-产生三相正弦交流电,计算法-产生单相正弦交流电,计算法（1）-规则采用法,面积等效原理： SPWM信号占空比：,计算法（1）-规则采用法,i取值范围是0至N-1； N为一个调制波周期所含SPWM载波周期个数； ，是每个载波周期中间值对应的电角度。 TC值为： 缺点： 不是整数值。,计算法（2）-近似计算法,1、将一个交变周期分为36个PWM周期（每段对应10）的计算式如下： n取值：0至35.得正弦波数据表如下

2、所示： 1.0000,1.1736,1.3420,1.5000,1.6428,1.7660, /0_50度 1.8660,1.9397,1.9848,2.0000,1.9848,1.9397, /60_110度 1.8660,1.7660,1.6428,1.5000,1.3420,1.1736, /120_170度 1.0000,0.8264,0.6580,0.5000,0.3572,0.2340, /180_230度 0.1340,0.0600,0.0152,0.0000,0.0152,0.0600, /240_290度 0.1340,0.2340,0.3572,0.5000,0.6580,

3、0.8264; /300_350度,计算法（2）-近似计算法,2、 时间常数TC确定： 其中：Fn表示时钟频率，本设计Fn=4MHz；N=36为每个周期所分段数；f为所求基波信号频率。,计算法（2）-近似计算法,3、SPWM脉宽（任务周期）含主频周期数Dn的计算式为： 4、上述中断时间常数TC送单片机比较控制寄存器CCR0；脉宽数据dN存入36单元的一维数组，循环送入CCR1和CCR2比较控制寄存器。,计算法（2）-近似计算法,系统框图：,计算法（2）-近似计算法,逆变演示电路： TA1、TA2通过定时器发互补SPWM波。输出交流电峰-峰值应为2VDD。,计算法-产生三相正弦交流电,计算法-产

4、生三相正弦交流电,计算法（3）-异步近似计算法,SPWM信号中有两个频率，其一是正弦波调制也就是基波的频率，其二是载波也就是SPWM信号的频率。信号发生器的基波频率应是可设定调整的，以便逆便电路产生可调频的输出电压。信号发生器的载波频率应是不变的，以便逆变后的滤波电路消除高频杂波。,计算法（3）-异步近似计算法,定时器B的TB1、TB2和TB3三个输出端发出了固定载波频率、可调基波频率的三相SPWM信号。,（1）单片机主时钟频率fcp=8MHz，SPWM主频fs=10kHz，定时器中断时间间隔为0.1ms，定时器CCR0中断时间常数为fcp/fs=800。由于中断时间间隔小，要求中断服务程序必

5、须简洁，执行时间不能超过0.1ms。CCR0数据的写入和定时器B的TB1、TB2和TB3三个端子输出模式的设定，由定时器B初始化程序完成。,各SPWM周期的任务周期对应定时器计数值计算关系式如下： Di=10+1+sin（i10）780/2 i：数组序号，取值范围0-71。 所加常数10：保证SPWM占空比最小为10/800，最大为790/800。 N_1和Di（对应变量数组Buf_PWM ）的计算在PWM初始化程序中完成，清单如下：,void init_TB(void) /设置TimerB输出PWM的工作模式 TBCCR0 = 800; /设置定时器B载波周期时间常数 P4DIR |= 0

6、x0e; / p1.2 output mode P4SEL |= 0 x0e; / p1.2 option select TBCCTL1 = OUTMOD_3+SLSHR_3; TBCCTL2 = OUTMOD_3+SLSHR_3; TBCCTL3 = OUTMOD_3+SLSHR_3; TBCTL = TBSSEL_2 + TBCLR+ SHR_0 ; TBCCTL0 = CCIE; / 中断使能CCR0 TBCTL |= MC0; / 设置递增模式 ,（2）逆变基波频率fj为按键设定值，一个基波周期含SPWM数为N_1=fs/fj。如一个50Hz基波（周期20ms）含200个SPWM脉冲（

7、周期100us）。,（3）设用36个点拟合正弦波，且SPWM占空比不能出现负值，正弦常数表计算公式为： NUM_SINi =1+sin（i10） 其中i分别为0、35。为了节省单片机执行时间，预先算得数据表以常量数组存于单片机ROM存储区。重叠两次存储目的是节省B相和C相提取数据时间。,const double NUM_SIN72= /正弦波 1.0000,1.1736,1.3420,1.5000,1.6428,1.7660, /0_50度 1.8660,1.9397,1.9848,2.0000,1.9848,1.9397, /60_110度 1.8660,1.7660,1.6428,1.50

8、00,1.3420,1.1736, /120_170度 1.0000,0.8264,0.6580,0.5000,0.3572,0.2340, /180_230度 0.1340,0.0600,0.0152,0.0000,0.0152,0.0600, /240_290度 0.1340,0.2340,0.3572,0.5000,0.6580,0.8264, /300_350度 1.0000,1.1736,1.3420,1.5000,1.6428,1.7660, /0_50度 1.8660,1.9397,1.9848,2.0000,1.9848,1.9397, /60_110度 1.8660,1.76

9、60,1.6428,1.5000,1.3420,1.1736, /120_170度 1.0000,0.8264,0.6580,0.5000,0.3572,0.2340, /180_230度 0.1340,0.0600,0.0152,0.0000,0.0152,0.0600, /240_290度 0.1340,0.2340,0.3572,0.5000,0.6580,0.8264; /300_350度,void init_PWM(void) int tmps; for (tmps = 0;tmps72;tmps+) Buf_PWMtmps = (int)(10+NUM_SINtmps*390); / N_1 =(int)(fs/fj); ,（4）定时器B中断服务程序中CCR1、CCR2和CCR3寄存器在Buf_PWM 数组中选取任务周期时间常数，采用变量k为索引，k的求法是： （只保留整数位） n为定时器所发SPWM序号（取值范围为0N_1-1）；N_1为一个周期含SPWM数。,中断服务程序清单如下： interruptTIMERB0_VECTOR void Timer_B (void)/TimerB0中断服务程序 kkk=(int)( 36*nnn/N_1); TBCCR1 = Buf_PWMkkk; / ccr1 Pwm cycle TBCCR2 = Buf_PWMk