基于DSP2812的三相SPWM波形实现

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1、第28卷第5期西安航空技术高等专科学校学报Vl01．28No．52010年9月JournalofXi’anAerotechnicalCollegeSept．2010基于DSP2812的三相SPWM波形实现王成，苏力，杨亚萍(西安航空技术高等专科学校电气工程系，陕西西安710077)摘要：针对变频技术的核·mSPWM波形的产生和控制，详细介绍了SPWM波形的产生方法，并给出了软件编程。通过以DSP芯片TMS320F2812为核心，利用规则采样法产生SPWM波形，具有速度快，精度高，实时控制能力强，易于频率变换等优点。关键词：SPW

2、M；规则采样法；DSP；TMS320F2812中图分类号：TP311．1文献标识码：A文章编号：1008—9233(2010)05—0030—04由于工频并不是所有用电设备的最佳工作频到的脉冲宽度也不相同。另外当正弦波频率变化或率，在实际应用中，为了满足各种不同电气设备不同幅值变化时，各脉冲宽度也相应变化。要准确生成速度等方面的工作需要，就要对频率进行调整，否SPWM波形，就应准确地计算出正弦波和三角波的则，设备将处于低效率，低功率因数的运行状态。变交点。频控制因此成为改变此种情况的技术，而正弦脉宽TcU·—·-—-·—-—-—

3、—调制(SinusoidalPulseWidthModulation简称SP—WM)波形的产生和控制则是变频技术的核心⋯。TMS320F2812是TI公司的一款高性能定点32位0数字信号处理芯片(DSP)，适合于大量数据处理的U测控和控制场合，易实现产生SPWM波形。l自然采样法o自然采样法是一种基于面积等效的能量转换形式，其基本原理如下：当正弦调制波与等幅的三角载图1SPWM波形的自然采样法波在时间轴上相交时，令正弦调制波的零点与三角图1给出了使用自然采样法生成SPWM波形载波的顶点同相位，所得交点为时间意义上的相位的方法。图

4、中取三角波的相邻两个正峰值之间作为角和对应的瞬时幅值，交点间的相位区间段表示以一个周期，为了简化计算，可设三角波峰值为1，正正弦部分为有效输出的矩形脉冲。弦调制波为：甜=asincU。式中，a为调制度，0≤12按照S控制的基本思想，在正弦波和三角≤1，∞，为正弦调制信号的角频率。波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这种在同步调制方式中，如图1所示，使正弦调制波生成SPWM波形的方法称为自然采样法。正弦波上升段的过零点和三角波下降段过零点重合，并把在不同相位角时其值不同，因而与三角波相交所得该时刻作为零时刻。同时，把该点所在的

5、三角波周期收稿日期：2010—04．12基金项目：西安航专校级科研立项(08112)。作者简介：王成(1977一)，男，陕西省西安市人，硕士研究生，西安航专讲师，主要从事测控技术研究。第5期王成，等：基于DSP2812的三相SPWM波形实现31作为正弦调制波一周期内的第一个三角波周期，则由此可得：(1+口sin叫。)(7)第咒个周期的三角波方程可表示如下：在三角波一个周期内，脉冲两边的间隙宽度一1一(，z一号)Tc]]=1(=(1一(8)(一)Tc≤t≤(一)11c(1)或Uc=一1_(一3)丁c](一)丁c≤￡≤(一)Tc(2

6、)这样，正弦调制波和第个周期三角波的交点时刻和可分别由下式求得：卜4[一(一言)]=口sin叫(3)一1+[一(一3T，J=盘sinco,-tB(4)给定Tc和以后，求解上面两式即可求得和图2使用三角波载波的规则采样法tB0对于三相桥式逆变电路来说，应该形成三相脉冲宽度可由下式求得：SPWM波形。通常三相的三角波载波是公用的，三=tB—tA(5)相正弦调制波依次相差120。相位。设在同一个三角式(3)和式(4)都是超越方程，求解时需要花费波周期内三相的脉冲宽度分别为曲、8w，间隙较多的计算时间，因而难以在实时控制中在线计算。宽度

7、分别为、、8w，由于在同一时刻，三相正弦调制波电压之和为零，故由式(7)可得：2规则采样法【，+v+8w=昔T’c(9)自然采样法是最基本的SPWM波形生成法，它同样，由式(8)可得：以SPWM控制的基本原理为出发点，可以精确地计8，U+8v七8W10)算出各功率开关器件的通断时刻，所得到的波形很利用式(9)、(10)式可简化生成三相SPWM波接近正弦波。但是这种方法计算量过大，因而在工形时的计算。程上实际使用并不多。规则采样法是一种应用较广的工程实用方法，3基于TMS320F2812的SPWM波形产生它的效果接近于自然采样法，

8、但计算量却比自然法3．1硬件原理图小得多。规则采样法中采用三角波作为载波。在自T^320812有两个时间管理模块(EVA和然采样法中，每个脉冲的中点并不和三角波中点(即EⅦ)。在时间管理模块中，比较单元，通用定时器，负峰点)重合。规则采样法则使两者重合，即使每个