SPWM产生方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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。,T,C,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,0.1340,0.2340,0.3572,0.5000,0.6580,0.8264;/300_350,度,计算法（,2,）,-,近似计算法,2,、时间常数,T,C,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,T,C,送单片机比较控制寄存器,CCR0,；脉宽数据,d,N,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 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（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,1.8660,1.7660,1.6428,1.5000,1.3420,1.1736,/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,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,0.1340,0.2340,0.3572,0.5000,0.6580,0.8264;/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_PWMkkk+24;/ccr2,Pwm,cycle,TBCCR3=Buf_PWMkkk+12;/ccr2,Pwm,cycle,nnn,=nnn+1;,if(nnn,=N_1),nnn,=0;,（,5,）优点：即可保证波形质量，又可保证不占用太大的,RAM,空间。,（,6,）三相异步,SPWM,信号发生器电路如图,3,所示。,