基于DSP的新型SPWM采样方法.pdf

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1、《电气自动化}2011年第33卷第5期变流技术ConverterTechniques基于DSP的新型SPWM采样方法陈明星时斌陈益果(东南大学电气工程学院，南京210096)摘要：介绍利用数字信号处理器TMS320F2812产生SPWM波形的方法。分析比较了目前常用的几种SPWM采样方法。提出了一种新型的不对称规则采样法。与传统的不对称规则采样相比，此方法更加接近自然采样。同时，给出了用DSP实现的关键计算公式，并在硬件电路上实现，验证了该方法的可行性和有效性。关键词：DSP正弦脉宽调制2812逆变器

2、查表[中图分类号]TM464[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)05—0045—03ANovelSamplingMethodOfSPWMBasedOnDSPChenMingxingShiBinChenYiguo(SchoolofElectricalEngineering，SoutheastUniversity，ngJiangsu210096，China)Abstract：ThispaperpresentedsomemethodstogenerateSPWMbasedondigit

3、alsignalprocessorTMS320172812chipandanalyzedseveraltypicalSPWMsamplingmethodswidelyusedatpresent．Anewkindofasymmetricrulessamplingmethodwaspresentedwhichwascomparedwithtraditionalasymmetricrulessampling．Thisnewmethodsamplingwascloserthannaturalsampling．

4、Atthesametime，thepaperhaspresentedthekeycalculationformula，implementedinhardwarecircuitandverifiedthefeasibilityandvalidityofthismethod．Keywords：DSPpulsewidthmodulation2812inverterlookup—tableO引言对正弦波信号采样得C点，过C作水平直线和三角载波分别交于E、F两点，在E点时刻tE和F点时刻tF控制开关器件的通断。

5、目前，SPWM(SinusoidalPWM)技术在逆变电路中得到了广但是如果E、F之间的时间间隔偏窄时会出现误差过大的现象。泛的应用。该技术最初来自控制理论中一个重要的结论：冲量相规则采样法Ⅱ：如图2所示，在三角波的负峰时刻to对正弦信号等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相波采样得D点，过D点作水平直线和三角波分别交于A、B两点，同。当脉冲的宽度按正弦规律变化就形成了SPWM波形。最在A点时刻tA和日点时刻tB控制开关器件的通断。初SPWM是用模拟电路产生三角波和正弦波，再将二者比

6、较来实现，这种实现方法电路比较复杂，精度也较差。后来，随着集成“nAAU电路的发展，人们采用单片机来实现，但由于单片机本身的局限，／往往无法兼顾计算的精度和速度。再后来，由于DSP具有很好}-、／lFi＼：‘f¨t，1的计算精度和实时处理能力，越来越受到人们的青睐。本文介绍一种基于TI公司的TMS320F2812来实现SPWM的方法。l／1常见SPWM算法原理和产生方法666666—1．1自然采样法+●●一—●●一根据SPWM控制的基本原理，在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断，这种生成S

7、PWM波形的方法称为自然采样法。自然采样法是最基本的方法，所得到的SPWM波形最接近正弦波。但这种方法要求求解复杂的超越方程，在采用图1规则采样法一图2规则采样法二微控制技术时需要花费大量的计算时间，耗费大量处理器资源，得不偿失，所以在工程上实际使用并不多。不对称规则采样法的实现比对称规则采样法要复杂一些，采1．2规则采样法样点变多。如图3所示：分别在三角波的负峰时刻和正峰时刻对规则采样法是一种应用较广的工程使用方法，其效果接近自正弦信号进行采样，把它们的交点水平延长与三角波相交，用它然采样法，但计算

8、量比自然采样法小得多。规则采样法包括对称们的交点时刻来决定开关器件的通断。分析表明，不对称规则采规则采样法和不对称规则采样法。而对称规则采样法通常又有样所形成的阶梯波比对称规则采样时更接近于正弦波。用不对两种。对称规则采样法I：如图1所示，在三角波的正峰值时刻称规则采样法在载波比N=3或3的倍数时，逆变器输出电压中不存在偶次谐波分量，其他高次谐波分量的幅值也较小。收稿日期：2011—04—26ElectricalAutornation45《皂气自动化>2