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1、2009年12月研究与开发第28卷第12期基于STC系列单片机的SPWM波形实现邢娅浪赵锦成孙世宇(军械工程学院电气工程系石家庄050003)摘要:文章在比较了多种生成SPWM波的技术基础上,给出了利用等效面积法来产生SPWM波形的工作原理,详细介绍了由单片机STC12C5410AD的可编程计数器阵列PCA实现SPWM控制软件的编写过程,并给出了SPWM中断服务程序的流程图。将结果应用于由MIC4421驱动器驱动的四个MOSFET器件FQA160N08所组成的逆变桥上进行实际调试,实验结果表明,该方法具有电路简单、计算量小、实时性强的优点,采用在线计算和查表技术相结合
2、,较好的解决了实时控制的要求,具有较好的应用价值。关键词:STC12C5410AD;SPWM波中图分类号:TN86文献标识码:ADesignofSPWMcontrolwaveformbasedonSTCsinglechipXingYalangZhaoJinchengSunShiyu(OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003,China)Abstract:Inthispaper,comparedwithothermethodsthatproducingSPWMwaveform,theareaequivalentprinc
3、ipleischosentoproduceSPWMcontrolwaveform.TherealizationofSPWMwithprogrammablecounterarray(PCA)ofSTCsinglechipisintroducedparticularly.Inaddition,theflowchartofinterruptserviceroutineaboutSPWMwaveformispresented.Theresultisappliedasdrivingsignalofthepowerswitchinginaninverter.Experimentr
4、esultsshowthatthemethodhastheadvantagessuchassimplecontrollingcircuitandgoodpracticality,andthemethodhasgoodapplicationvalue.Keywords:STC12C5410AD,SPWMwaveform变电源,实验结果证明了利用其实现SPWM波形的可行0引言性和有效性。近年来,随着逆变电源在各行各业应用的日益广泛,1正弦脉宽调制技术SPWM采用正弦脉宽调制(SPWM)技术控制逆变电源提高整个[1]系统的控制效果是人们不断探索的问题。对SPWM的SPWM控
5、制方案有两种:即单极性调制和双极性调控制有多种实现方法,其一是采用模拟电路、数字电路等制法。单极性法所得的SPWM信号有正、负和0三种电硬件电路产生SPWM波形,该方法波形稳定准确,但电路平,而双极性得到的只有正、负两种电平。比较二者生成复杂、体积庞大、不能进行自动调节;其二是借助单片机、的SPWM波可知:在相同载波比情况下,生成的双极性DSP等微控制器来实现SPWM的数字控制方法,由于其SPWM波所含谐波量较大;并且在正弦逆变电源控制中,内部集成了多个控制电路,如PWM电路、可编程计数器双极性SPWM波控制较复杂。因此一般采用单极性[3]阵列(PCA)等,使得这种方
6、法具有控制电路简单、运行速SPWM波控制的形式。[2]度快、抗干扰性强等优点。本文介绍一种利用STC系由单片机实现SPWM控制,根据其软件化方法的不列单片机实现SPWM波形的方法,并将由同,有如下几种方法:自然采样法、对称规则法、不对称规STC12C5410AD产生的单极性SPWM波应用于单相逆则法和面积等效法等。理论分析发现面积等效法相对于作者简介:邢娅浪,硕士,讲师,主要研究方向为开关电源设计。中国科技核心期刊—51—2009年12月研究与开发第28卷第12期其它方法而言,谐波较小,对谐波的抑制能力较强。而且Umk-1kδkUD=[cosπ-cosπ]。实时控制简
7、单,利于软件实现。因此本文采用面积等效法ωNN实现SPWM控制。所以第k个区间的脉冲宽度δk图1为SPWM面积等效法原理示意图。δUm[cosk-1π-coskπ]=M[cosk-1π-k=ωUDNNωNkcosπ]N式中:M为调制度。N为半个周期内的脉冲个数。综合考虑载波比、输出谐波等因素,在此N取60。由上式计算出的SPWM脉宽表是一个由窄到宽、再由宽到窄的60个值的正弦表,将其存入STC单片机的ROM中以供[4]调用。2STC系列单片机生成SPWM波原理2.1STC系列单片机简介STC12系列单片机是美国STC公司在8051单片机标准的内核基础
