關於PWM話題，很多電源工程師工作中會遇到不同的問題。其實找到問題的根源，才能對症下藥。下面給大家分享幾篇不錯的文章，供大家學習~

SPWM波控制逆變器雙閉環PID調節器的建模與仿真

隨著電力行業的快速發展，逆變器的應用越來越廣泛，逆變器的好壞會直接影響整個系統的逆變性能和帶載能力。逆變器的控制目標是提高逆變器輸出電壓的穩態和動態性能，穩態性能主要是指輸出電壓的穩態精度和提高帶不平衡負載的能力；動態性能主要是指輸出電壓的THD(Total Hannonic Distortion)和負載突變時的動態響應水平。

在這些指標中對輸出電壓的THD要求比較高，對於三相逆變器，一般要求阻性負載滿載時THD小於2%,非線性滿載(整流性負載)的THD小於5%.這些指標與逆變器的控制策略息息相關。文中主要介紹如何建立電壓雙環SPWM逆變器的數學模型，並採用電壓有效值外環和電壓瞬時值內環進行控制。針對UPS單模塊10 kVA單相電壓型SPWM逆變器進行建模仿真。通過仿真，驗證了控制思路的正確性以及存該控制策略下的逆變器所具有的魯棒性強，動態響應快，THD低等優點。並以仿真為先導，將其思想移植到具體開發中，達到預期效果。

1 三電平逆變器單相控制模型的建立

帶LC濾波器的單相逆變器的主電路結構如圖1所示。圖1中L為輸出濾波電感，C為濾波電容，T1,T2,T3,T4分別是用來驅動IGBT的三電平的SPWM波，U0為輸出負載兩端的電壓。在建立控制系統的仿真模型時，需要採集負載兩端的電壓與實際要求的電樂值做比較，然後通過調節器可以得到所需要調節的值。在此仿真模型中，驅動波形採用的是三電平的SPWM波形，具體的產生原理在這不做詳細描述。在Matlah的Simlink庫中SPWM波的產生如圖2所示，這裡調製比設為0.8。

在B1,B2,B3,B4埠用模擬示波器觀察其波形，結果如圖3所示。

2 雙環控制的選取

在逆變控制系統中，採用輸出電壓有效值反饋的方法進行控制，這種方法通過將輸出電壓有效值與實際所要求的電壓有效值進行比較，誤差信號與正弦信號相乘的結果作為SPWM的調製信號。這種方法的輸出波形穩壓精度較高，穩定性好，但最大的缺陷在於逆變器的動態響應很差，完全依靠逆變器的自然特性，輸出電壓的波形質量無法控制。當負載為非線性負載時，由於逆變器輸出阻抗的影響，輸出電壓波形的THD比較大。為解決以上的缺陷，引入內環電壓瞬時環，當負載發生變化時，採樣回來的輸出電壓會在電壓瞬時環的控制下，保持良好的動態響應，控制框圖如圖4所示。

在圖4中，輸入信號U為系統所要求的信號，U為系統輸出信號。本系統將PID調節器1設置為電壓瞬時值內環，將PID調節器2設置為電壓均值外環……

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用單片機產生SPWM波控制UPS電源逆變系統解析方案

1 引言

隨著信息技術的不斷發展和計算機應用的日益普及，高新技術設備對供電質量的要求越來越高，很多設備都要求電源能夠持續提供恆頻恆壓、無崎變的純正弦波交流電，不間斷電源UPS就是用來給這些設備供電的。UPS一般採用正弦脈寬調製(SPWM)的控制方法將直流電逆變成正弦波交流電。

目前，SPWM控制波形的產生一般有三種方式：1、用分立元件電路產生，主要由三角波發生器、正弦波發生器和比較器組成。分立元件電路複雜，調試困難，成本高，可靠性差，因此一般很少採用。2、用專用集成晶片產生，專用集成晶片功能強大，輸出波形質量高，應用比較廣泛。3、用單片機實現，現在許多單片機都具有產生SPWM波的功能，採用單片機可使電路簡單可靠，而且還方便對系統其他數據參數的監控、顯示和處理，使整個系統的控制非常的方便。本文就是採用PIC16F73單片機產生SPWM波來控制UPS電源中的逆變系統的。

2 硬體電路設計

系統總體硬體框圖如圖1所示：電網輸入交流電經整流濾波電路後，變成直流電壓，送入功率因數校正模塊(PFC)，進行功率因數校正，並同時進行直流電壓調整，升壓到360V。另一方面，蓄電池輸出的48V直流電壓經過蓄電池升壓電路後得到345V的直流高壓，這兩路直流高壓通過二極體並聯起來，供給橋式逆變電路。正常工作時，由市電整流所得直流給逆變器供電，而當市電異常時，則自動切換到蓄電池供電。直流電經過橋式逆變電路逆變後，再經輸出濾波變成220V、50HZ純正弦波交流電，供給負載。

控制電路以Microchip公司的PIC16F73單片機為核心。PIC單片機是採用RISC結構的高性價比嵌入式控制器，採取數據總線和地址總線分離的Harvard雙總線結構，具有很高的流水處理速度。

PIC16F73最高時鐘頻率為20MHZ，每條指令執行周期200ns，由於大多數指令執行時間為一個周期，因此速度相當快。其內含192位元組的RAM ，4K程序存儲器、5路A/D轉換及2路PWM波發生器，應用時外圍電路極其簡單，是理想的單相逆變電源數字控制器。

單片機通過內部軟體產生一路SPWM控制信號，然後經過邏輯門變換電路變換成逆變全橋所需的四路驅動信號，再經專用驅動晶片TLP250隔離放大後，分別加到逆變全橋四個IGBT的柵極，進行驅動控制。

為了提高輸出電壓的穩定性，本系統中採用了電壓反饋閉環。輸出電壓經電阻分壓取樣後，由運算放大電路將電平轉換為單片機A/D轉換口所能接受的0～5V電壓信號，送入單片機A/D轉換口。軟體在運行過程中，會每隔一段時間進行一次A/D轉換，得到反饋電壓值，調整SPWM信號的脈寬，保證輸出電壓的穩定。

3 軟體設計

PIC16F73單片機內部含有兩個CCP模塊，都可以用來產生PWM波。對於PWM信號來說，周期和脈寬是兩個必不可少的參數，PIC16F73單片機將PWM周期儲存在PR2寄存器中，而將PWM信號高電平時間值即脈寬值儲存在CCPR1L或CCPR2L寄存器中。內部定時器在計數過程中不斷與這兩個寄存器的值相比較，達到設定時間時輸出電平產生相應的變化，從而控制PWM信號的周期和占空比。

SPWM信號要求脈寬按正弦規律變化，因此每一個PWM周期脈寬都要改變，由單片機產生SPWM波的基本思想就是在初始化時將PWM周期值設定，然後用定時器定時，每個周期產生一次中斷，來調整脈寬，從而得到脈寬不斷變化的SPWM波。但實際上，SPWM頻率一般都很高，周期很短，要在每一個周期內都完成脈寬的調整比較困難。本系統中，SPWM周期為20KHZ,設置每六個周期改變一次脈寬，實際輸出SPWM信號經濾波後所得正弦波如圖6所示，波形光滑無畸變，滿足精度要求。

在軟體設計中，將CCP2模塊作為PWM輸出口，CCP1模塊採用比較功能，單片機時鐘為20MHZ,計時步階0.2us。首先建立正弦表，在一個完整正弦周期中，採樣64個點，採樣點正弦值與正弦波峰值的比值就是該點SPWM信號的占空比。然後根據SPWM周期計算出各點的脈寬值，轉換成計時步階，做成正弦表，供CCP1中斷子程序調用。這64個點之間的時間間隔也轉換成計時步階儲存到 CCPR1H和CCPR1L寄存器中，程序運行過程中，計數器TIMER1不斷和這個寄存器的值相比較，達到設定值時CCP1產生中斷，TIMER1重新計時。中斷服務子程序用來修改SPWM信號的占空比，其流程圖如圖2所示。

主程序為一個無窮循環，等待中斷發生。本程序中共用到了三個中斷：CCP1比較中斷，用來調整SPWM脈寬，中斷周期為306us;T0定時中斷，每隔一段固定的時間進行一次輸出電壓反饋採樣值的A/D轉換,在單片機初始化時，將T0的中斷周期設為153us,產生一次中斷後，將周期改為306us;A/D轉換中斷，A/D轉換完成產生中斷，處理轉換值，中斷周期為20us。在程序開始運行後，首先發生CCP1中斷，使單片機按正弦表的第一個脈寬值輸出SPWM波，153us後，產生T0中斷，進行A/D轉換，並將T0中斷周期改306us。 20us後轉換完成，產生A/D中斷。然後又是CCP1中斷，讀取A/D轉換值和正弦表來調整脈寬。這樣周而復始，產生連續不斷的SPWM控制信號。中斷循環結構如圖4所示……

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工程師技術解析：三相PWM逆變器的主電源電路設計

隨著電力電子技術的發展，逆變器的應用已深入到各個領域，一般均要求逆變器具有高質量的輸出波形。逆變器輸出波形質量主要包括兩個方面，即穩態精度和動態性能。因此，研究既具有結構和控制簡單，又具有優良動、靜態性能的逆變器控制方案，一直是電力電子領域研究的熱點問題。

隨著國民經濟的高速發展和國內外能源供應的緊張，電能的開發和利用顯得更為重要。目前，國內外都在大力開發新能源，如太陽能發電、風力發電、潮汐發電等。一般情況下，這些新型發電裝置輸出不穩定的直流電，不能直接提供給需要交流電的用戶使用。為此，需要將直流電變換成交流電，需要時可併入市電電網。這種DC- AC 變換需要逆變技術來完成。因此，逆變技術在新能源的開發和利用領域有著重要的地位。

脈寬調製逆變技術

1. 1 PWM 的基本原理

1. 1. 1 PWM( Pulse Width Modulat ion) 脈寬調製型逆變電路定義：是靠改變脈衝寬度來控制輸出電壓，通過改變調製周期來控制其輸出頻率的電路。

1. 1. 2 脈寬調製的分類： 1、以調製脈衝的極性分，可分為單極性調製和雙極性調製兩種;2、以載頻信號與參考信號頻率之間的關係分，可分為同步調製和異步調製兩種。

1. 1. 3 ( PWM) 逆變電路的特點：可以得到相當接近正弦波的輸出電壓和電流，所以也稱為正弦波脈寬調製SPWM( Sinuso idal PWM) .

1. 1. 4 SPWM 控制方式：就是對逆變電路開關器件的通斷進行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不等的脈衝，用這些脈衝來代替正弦波所需要的波形。按一定的規則對各脈衝的寬度進行調製，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。

1. 2 PWM 電路的調製控制方式

1. 2. 1 載波比的定義：在PWM 變頻電路中，載波頻率f c 與調製信號頻率f r 之比稱為載波比，即N= f c/ ff .

1. 2. 2 PWM 逆變電路的控制方式：根據載波和調製信號波是否同步，有異步調製和同步調製兩種控制方式：一、異步調製控制方式。當載波比不是3 的整數倍時，載波與調製信號波就存在不同步的調製。二、同步調製控制方式。在三相逆變電路中當載波比為3 的整數倍時，載波與調製信號波能同步調製。

主電路的設計

本設計採用AC – DC – AC 方案。採用SPWM調製方式。圖1 為系統主電路和控制電路框圖。交流輸入電壓經過不控整流後得到一個直流電壓，再經過全橋逆變電路得到交流輸出電壓。為保證系統可靠運行，防止主電路對控制電路的干擾，採用主、控電路完全隔離的方法，即驅動信號用光耦隔離，反饋信號用變壓器隔離，輔助電源用變壓器隔離。

2. 1 整流電路的設計

本設計運用的是三相橋式不可控整流電路。在交- 直- 交變頻器、不間斷電源、開關電源等應用場合中，大都採用不可控整流電路經電容濾波後提供直接電源，供後級的變換器、逆變器等使用。由於電路中的電力電子器件採用整流二極體，故也稱這類電路為二極體整流電路。其電路圖如下所示……

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基於DSP控制的雙PWM風電併網換流器的設計實例

摘要：基於UC3842高性能電流模式PWM 晶片，提出一種醫療開關電源設計方案。該設計AC-DC給醫療設備供電，採用單端反激式結構，實現90-264Vac供電，12V的直流輸出，具有瞬態響應快、電磁兼容好、輸出電壓精度高等優點，能夠很好地滿足醫療設備供電需求。

0 引言

醫療電源是對安規及EMI、EMC比較高的設備，作為綠色開關電源，將在21世紀給人類社會帶來巨大的變化。性能優良的醫療設備系統離不開性能優良的控制模塊，而控制模塊的性能在很大程度上取決於供電電源的性能，所以高質量的供電電源系統在整個醫療系統中占有相當重要的位置。本文基於UC3842高性能電流模式PWM發生器控制的開關電源適合應用於此類系統。本設計通過小型高頻變壓器實現輸出和輸入的完全隔離，不僅提高了電源的效率，簡化了外圍電路，也降低了電源的成本和體積。電源輸出電壓穩定，波紋小，不間斷性能可靠同時又不會對其他設備產生輻射和傳導干擾。

1 單端反激式變換電路的基本結構

單端反激式變換的典型結構如圖一所示。單端是指變壓器的磁心僅工作在磁滯回線的一側; 反激是指當開關管導通時，在初級線圈中儲存能量，而次級線圈不通，當開關管關閉的時候，初級線圈中的能量通過次級線圈釋放給負載。這是一種成本低的調整器，可以做到輸入輸出部分的完全隔離，有較好的電壓調整率。

2 UC3842 晶片的性能特點

UC3842晶片是Unit rode公司的產品，是一種高性能的單端輸出式電流控制型脈寬調製器晶片，其原理框圖如圖二所示。由5V基準電壓源、控制占空比調定的振盪器、電流測定比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用於驅動功率MOSFET 的大電流推輓輸出電路等組成。其主要特點是：

①外接元件少，外圍電路簡單，價格便宜;

②無需輸入變壓器，起動電流小(小於1mA);

③具有精密的電壓基準源(±1%);

④大電流(1A)PWM輸出級，可直接驅動功率MOS管;

⑤有欠電壓封鎖和過電流保護功能;

⑥工作頻率可達500kHz。

UC3842晶片能同時滿足較好的電氣性能和較低的成本，因而被廣泛地用於20～80W的小功率開關電源。圖二中8腳是其內部基準電壓(5V); 7腳是其電源端，晶片工作的開啟電壓為16V，欠壓鎖定電壓為10V; 4腳接振盪電路，產生所需頻率的鋸齒波RT接在4、8腳之間，CT接在4腳和地之間。1和2腳為補償端和內部電壓比較器的反相輸入端，從3腳引入的電流反饋信號與1 腳的電壓誤差信號比較，產生一個PWM(脈寬調製)波，從6腳(輸出端)輸出該信號，控制功率器件的通斷。3腳為電流檢測輸入端。由於電流比較器輸入端設置了1V的電流鉗位，當電流過大而使電流檢測電阻R9(如圖三所示)上的電壓超過1V(即3腳電平大於1V) 時，將關斷PWM脈衝，從而達到過流保護的目的。

3 開關電源的電路設計

本文用UC3842為核心控制部件，設計了90—264Vac輸入、 DC12 V輸出的單端反激式開關穩壓電源。開關電源控制電路是一個電壓、電流雙閉環控制系統。變換器的幅頻特性由雙極點變成單極點，因此增益帶寬乘積得到了提高，穩定幅度大，具有良好的頻率響應特性。主要的功能模塊包括：EMI/EMC電路、啟動電路、反饋電路、保護電路、整流電路。以下對各個模塊的原理和功能進行分析，開關電源電路原理圖如圖三所示。

3.1 EMI/EMC電路

如圖四所示，共模電感L1的差值電感與電容CX1及CX2構成了一個π型濾波器。這種濾波器對差模干擾有較好的衰減。除了共模電感以外，圖四中的電容CY1及CY2也是用來濾除共模干擾的。共模濾波的衰減在低頻時主要由電感器起作用，而在高頻時大部分由電容CY1及CY2起作用。 MOV1是為了防止雷擊，能夠吸收5000Vac瞬間雷擊。

3.2 啟動電路

如圖三所示，電源通過啟動電阻R1給電容C4充電。當C4電壓達到UC3842的啟動電壓門檻值時，UC3842開始工作並提供驅動脈衝，由6端輸出推動開關管工作。隨著UC3842的啟動， R1的工作也就基本結束，餘下的任務交給反饋繞組，由反饋繞組產生電壓經過D7和Z3、R8、Z1來為UC3842供電。

3.3 過流、短路保護電路

如圖三所示，當負載電流超過額定值時，場效應電流增加，R9上的電壓反饋至CSEN(3腳)，通過內部電流檢測比較器輸出復位信號，最後導致開關管關閉。只有在下一個基準脈衝到來時，才可能重新開啟開關管，而不可能出現開關管電流在恆流值左右振盪的情況。當出現輸出短路時，輸出電壓會下降，同時為UC3842供電的反饋繞組也會出現輸出電壓下降。當輸入電壓低於87Vac時，UC3842停止工作，沒有觸發脈衝輸出，使場效應管截止。短路現象消失後，電源重新啟動，自動恢復正常工作。這就是俗稱的電路「打嗝」現象。

3.4 精密反饋電路

當開關管導通時，整流電壓加在變壓器初級繞組上的電能變成磁能儲存在變壓器中，開關管截止後，能量通過次級繞組釋放到負載上。由公式： U0=(Ton/(n Toff))E可以得出，輸出電壓和開關管的導通時間及輸入電壓成正比，與初、次級繞組的匝數比及開關管的截止時間成反比。反饋電路採用精密穩壓器TL431和線性光耦PC817。利用TL431可調式精密穩壓器構成誤差電壓放大器，再通過線性光耦對輸出進行精確的調整。如圖三，輸出電壓經Z2、R15分壓後得到的取樣電壓，與 TL431中的2.5V基準電壓進行比較。

當輸出電壓出現正誤差，取樣電壓大於2.5V，TL431的穩壓值降低，光耦PC1控制端電流增大，UC3842的反饋端(VFB) 電壓值增大，輸出端的脈衝信號占空比降低，開關管的導通時間減少，輸出電壓降低;反之，如果輸出電壓出現負誤差，UC3842的輸出脈衝占空比增大，輸出電壓增高，達到穩壓目的。同時，整個電源系統的輸入、輸出被隔離，UC3842受到的干擾減少。在對電壓精度要求高的場合，會把電壓反饋信號從補償端(CMOP)輸入，不用UC3842 的內部放大器。因此反饋信號的傳輸縮短了一個放大器的傳輸時間，使電源的動態響應更快。

3.5 整流濾波電路

輸出整流濾波電路直接影響到電壓波紋的大小，影響輸出電壓的性能。開關電源輸出端對紋波幅值的影響主要有以下幾個方面：

(1)輸入電源的噪聲。解決的方案是在電源輸入端加電容C1x及電感L1，以濾除此噪聲干擾。

(2)高頻信號噪聲，開關電源中高頻噪聲主要是由高頻變壓器和功率管器件產生。對於這類高頻噪聲的解決方案是在輸出端採用C9、L2、C11構成π型濾波的方式。濾波電感採用150μH的電感，可濾除高頻噪聲。

(3)採用肖特基二極體D8整流。基於它低壓、功耗低、大電流的特點，有利於提高電源的效率; 其反向恢復時間短，有利於減少高頻噪聲。

(4)為了減少共模噪聲，在輸出地和輸入地之間接電容C13。

3.6 導通時序

如圖五所示，在負載不同的時候，其時序電路是不一樣的。在滿載時絕大多數始終周期是導通的，也就是導通的頻率高，中等負載會跳過一部分始終周期，而輕載時要跳過大部分的始終電路，只有少數始終周期是導通的，這樣導通周期的頻率是很低的。圖五中，U0是輸出電壓，CLK是UC3842的基準脈衝，D是 UC3842的輸出脈衝，Id是流過開關管的電流，Ud是變壓器初級繞組下端(開關管MOSFET 漏級)的電壓。

4 實驗結果

該開關電源的性能，按上述應用電路進行了測試，動態負載響應快，具有良好電磁兼容性能並能通過美國的FCC CASEA標準。不同輸入電壓和不同負載時，輸出電壓如圖六所示……

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使用SPWM控制技術的全數字單相變頻器的設計及實現方法

常見的AC／DC／AC變頻器，是對輸出部分進行變頻、變壓調節，而且在多種逆變控制技術中，應用最廣泛的一種逆變控制技術是正弦脈寬調製(SPWM)技術。在變頻調速系統中，應用DSP作為控制晶片以實現數位化控制，它既提高了系統可靠性，又使系統的控制精度高、實時性強、硬體簡單、軟體編程容易，是變頻調速系統中最有發展前景的研究方向之一。本文介紹了基於DSPTMS320LF2407A並使用SPWM控制技術的全數字單相變頻器的設計及實現方法，最後給出了實驗波形。

1 TMS320LF2407A晶片簡介

TMS320LF2407A是TI公司專為電機控制而設計的單片DSP控制器。它具有高性能的C2XLP內核，採用改進的哈佛結構，四級流水線操作，它不僅具備強大高速的運算能力，而且內部集成了豐富的電機控制外圍部件，如事件管理器EVA、EVB各包括3個獨立的雙向定時器；支持產生可編程的死區控制PWM輸出；4個捕獲口中的2個可直接連接來自光電編碼器的正交編碼脈衝；2個獨立的10位8路A／D轉換器可同時並行完成兩個模擬輸入的轉換；片內的串行通信接口可用於與上位機通信；片內串行外設口用於與外設之間通信；40個可獨立編程的復用I／O口可以選配成鍵盤輸入和示波器顯示的輸入／輸出口。這些為實現交流電機變頻調速控制提供了極大的便利。

2 系統總體方案及硬體電路

圖1為系統硬體框圖。在本系統中，以TMS320LF2407A為主要控制晶片，逆變器採用SPWM調製控制方式實現變頻控制算法，系統硬體由主電路、顯示電路、鍵盤輸入電路以及檢測與保護電路等組成。DSP首先從鍵盤採集需要的頻率信號，接著通過運算產生相應的SPWM信號，通過光耦傳給驅動電路再控制逆變橋中的功率管導通與關斷，同時採集主電路中的有關信號並判斷有無故障輸出。若有故障則關斷DSP的SPWM輸出，從而關斷主電路。

2．1 主電路組成

圖2為系統的主電路，由整流電路、濾波電路和逆變電路3部分組成。整流電路為三相不可控整流橋，由它將380 V、50 Hz交流電整流變換成脈動直流電。電路中採用濾波電容進行濾波，濾去電壓紋波，同時濾波電容還在整流電路與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾。整流後的直流電壓平均值為UO=1．35U2≈1．4U2=540 V。U2為交流側電壓有效值。考慮到輸入三相電有10％的波動，所以UO=500～560 V。

主電路圖中的功率器件G1、G2、G3、G4表示是IGBT器件，其型號是MG50Q2YS40，耐壓值為1 200 V，控制電壓為土20 V，電流為50 A。R1為限流電阻，防止衝擊電流對IGBT的損害。L1、L3為共模濾波器，HL1、HL2為電流霍爾元件，其作用為檢測主電路的電流值，作為保護電路的輸入信號；另外還用到電壓霍爾元件，檢測電壓值，作為保護電路的輸入信號和電壓反饋信號，組成電壓負反饋。採用SPWM技術控制的4個IGBT進行逆變，輸出的交流電經過變壓器變壓後，再用LC濾波器進行濾波，輸出220 V頻率可變的交流電。

2．2 驅動與保護電路

圖3為驅動電路原理。本系統逆變電路功率器件採用IGBT晶片，因此驅動電路選用4片三菱公司生產的驅動模塊M57962L。該驅動模塊為混合集成電路，將IGBT的驅動和過流保護集於一體。圖3中M57962L的13腳接DSP的PWMl(其他3片M57962L分別接PWM2、PWM3、PWM4)，14腳接地，1、6腳分別接電源。另外，M57962L採用的是低電壓驅動，即只有13腳輸入負電位時才能驅動M57962L。這樣做的優點在於防止出現干擾，當出現干擾波形時，採用低電平驅動的M57962L不能驅動。另外在關斷過程中，如果電壓變化過大，則會產生擎住現象，使IGBT失控，引起上下橋臂直通，因此，採用RC緩衝電路來抑制過電壓和電壓變化率du／dt。

3 系統的數字實現

系統逆變器部分採用SPWM規則採樣算法，其基本思想是使輸出的脈衝按正弦規律變化，這樣降低輸出電壓中的諧波分量，使輸出電壓更接近於正弦波。為了便於數字實現，用規則採樣法生成SPWM脈衝序列，其原理如圖4所示。因為三角載波頻率比正弦波頻率高很多，所以將三角載波uc的一個周期內的正弦調製波ut看作不變，這樣在一個三角波周期，只需在B點取樣一次，便可使生成的SPWM脈衝中點與對應三角波的中點(A點)重合，從而使SPWM脈衝的計算大為簡化。設uc的幅值為1，正弦調製信號ut=Msinωtt，其中O≤M<1(M為調製度)。由於△ABC～△EDA，故有：

正弦函數值採用查表的方式求出。另外在每段的同步調製中取N為3的倍數。

軟體程序設計是逆變控制電路設計的核心。本系統軟體主要包括：主程序、中斷服務程序、PI調節程序、顯示程序等。圖5為主程序流程，圖6為中斷程序流程。在主程序中，完成DSP系統及外部設備初始化，I／O控制信號管理及正弦波信號產生和處理等。在中斷程序中，完成電流、電壓檢測，PI調節計算，計算恆壓頻比下的調製度M和頻率值，正弦波處理並給比較器CMPRl賦值等……

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SPWM控制技術中全數字單相變頻器的設計及實現方法

本文介紹了基於DSPTMS320LF2407A並使用SPWM控制技術的全數字單相變頻器的設計及實現方法，最後給出了實驗波形。

1 TMS320LF2407A晶片簡介

2 系統總體方案及硬體電路

2．1 主電路組成

R1為限流電阻，防止衝擊電流對IGBT的損害。L1、L3為共模濾波器，HL1、HL2為電流霍爾元件，其作用為檢測主電路的電流值，作為保護電路的輸入信號；另外還用到電壓霍爾元件，檢測電壓值，作為保護電路的輸入信號和電壓反饋信號，組成電壓負反饋。採用SPWM技術控制的4個IGBT進行逆變，輸出的交流電經過變壓器變壓後，再用LC濾波器進行濾波，輸出220 V頻率可變的交流電。

2．2 驅動與保護電路

3 系統的數字實現

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六篇PWM文章獻給2023年愛學習的你

關於PWM，七篇文章幫你快速上手

這樣理解PWM就對了！

應用方案實例解析關於PWM，六篇文章足矣

換個角度學習PWM，豁然開朗許多

讀懂這八篇文章，想不懂PWM都難

學了那麼多年的單片機，你真的學會了嗎？

六篇文章讓你讀懂PWM的那些事兒