基于ATmega8单片机的SPWM调制信号的实现

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1、万方数据第33卷第5期2010年10月电子器件ChineseJournalof日ectronDevicesV01．33No．5Oct．2010TheImplementtationofModulationSignalsinaSPWMModeBasedonATmega8+CHENYiguang，QmHuibin+，QuLiyang(InstituteofElectronDevice&Application，HangzhouDianziUniversity．Hangzhou310018，China)Abstract：Aimingatthehardwa

2、resystemtoproduceSPWM(SinePulseWaveModulation)wavehassomeweak—nessincludinglargediscreteness，complexcircuitanddifficultcontrol，introducesamethodtogenerateSPWMwavebyATmega8microcontrollerinphasecorrectPWMmodel．UsingtheequivalenceprincipletogenerateSPWMpulse，whichwillbeapplied

3、tothesingle—phaseinverterpower．Experimentalresultshowsthatthewaveiswell，andthemethodtoproduceSPWMwaveisfeasibleandeffective．Keywords：ATmega8MCU；SPWM；equivalenceprinciple；InverterEEACC：1250doi：10．3969／j．issn．1005—94帅．2010．05．019基于ATmega8单片机的SPWM调制信号的实现水陈毅光，秦会斌+，屈力扬(杭州电子科技大学电子

4、信息学院，杭州310018)摘要：针对传统硬件系统产生SPWM(正弦脉冲调制)波存在电路复杂，离散性大以及不易控制等缺点，介绍了一种用AT．mega8单片机相位修正PWM模式产生SPWM波的方法。运用面积等效原理生成SPWM脉冲序列，并将此SPWM波应用于单相逆变电源。实验结果表明波形良好，证明了利用其产生SPWM波的可行性和有效性。关键词：ATmega8单片机；SPWM；面积等效；逆变器中图分类号：TN914．2文献标识码：A文章编号：1005—9490(2010)05-0599一舛近年来，随着逆变电源在各行各业中的广泛应用，如何采用正弦脉宽

5、调制(SPWM)技术从而更有效控制逆变电源成为了当前研究重要的课题⋯。目前，SPWM信号的产生主要有3种方法：1．使用振荡器、比较器等通用集成电路来实现，但所用元件较多，线路复杂，不易控制。2．使用SG3525、TIA94等专用集成电路产生SPWM，控制线路简单，但缺点是无法全面实现对系统的反馈控制；3．以微处理器为基础，利用软件产生SPWM波，此方法控制电路简单可靠，减少了硬件电路，降低了外界干扰，实现了低成本旧J。本文介绍一种利用ATmega8单片机实现SPWM波形的方法。1正弦脉宽调制技术原理与方式1．1S删的基本原理p1在采样控制理论中

6、有一个重要的结论：面积(冲量)相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。如图1所示的正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N项目来源：浙江省自然科学基金资助(Y1080589)收稿日期：2010—05—21修改日期：2010—06—04图1SPWM基本原理示意图个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲的宽度相等，都等于∥N，但幅值不等，且脉冲顶部是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(冲量)

7、相等，就得到如图1所示的脉冲序列，这就是PWM波形。可以看出，各脉冲的宽度是按正弦万方数据电子器件第33卷规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，这种PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦半波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。像这种脉冲的宽度按正弦规律变化的PWM波形，称为SPWM波形。1．2SPWM的控制方式SPWM控制方案有两种：即单极性调制和双极性调制法【4J。如图2所示，在半个周期内三角波载波只在一个方向上变化的控制方式称为单极性PWM控制方式。OU0O

8、1HIGHHI-1HHNIEEIt_图2单极性SPWM控制方式原理图如图

9、3所示，在半个周期内三角波载波在正负两个方向上变化的控制方式叫做双极性PWM控制方式。单极性法所得的SPWM信号有正、负和零三种电平，而双极性得到的只