基于DSP的SPWM实现

　　一.原理

　　SPWM是一种关于PWM技术的控制技术。在现代逆变电路中应用的中得到了广泛应用。

　　假设正弦波为UO= U2sinφ(φ=0～2π=2πf)把一个周期4N等分，则每一分为2π/4N=π/2N弧度，则每一个小面积的值为：

　　这样，可以通过DSP来控制IGBT的导通时间(在低电平关断IGBT，在高电平导通IGBT)就可以得到我们所需要得SPWM波形。

　　二. 具体实现

　　图1.电路原理框图

　　本设计系统由DSP控制器完成对SPWM逆变电路控制，键盘输入，A/D转换，输出显示等工作，具体运行框图如图1所示。每个240x系列DSP可产生多达16路的PWM输出，为了利用DSP来产生PWM输出，采用通用定时器的比较操作，因为每个通用定时器都有一个相关的比较寄存器TxCMPR和一个PWM输出引脚TxPWM。通用定时器的值总是与相关的比较寄存器的值进行比较，当定时计数器的值与比较寄存器的值相等时，就产生比较匹配，可通过置TxCON.1位为1来使能比较操作，发生匹配后的一个CPU时钟周期后，根据GPTCONA/B寄存器相应位的配置情况，相关的PWM输出将发生跳变。由于采用一系列等幅不等宽的矩形波代替正弦波，所以，使通用定时器处于连续增/减计数模式下，来产生对称波形，通过比较产生所需脉宽脉冲的波形。

　　根据所需的PWM周期设置TxPR：假设正弦半波低电平的时间间隔设为L1、L2……Ln，高电平时间间隔设为H1、H2……Hn，在周期寄存器中存入如下的一系列值：

　　为了节省存储器空间，只在周期寄存器中存入前1/4正弦半波的高低电平值。当周期寄存器中的值由上而下被读取后，可通过编程来完成再由下而上读取，正好对应PWM等效矩形脉冲中的前半周期，后半周期值的读取也可由编程实现。

　　设置比较寄存器：由于采用的是连续增减的计数模式，所以要在比较寄存器中存入以下一系列值：

　　当定时器的计数值增计数达到L1对应的计数脉冲值发生比较匹配，PWM发生跳变，输出高电平驱动IGBT导通，然后当定时器计数值减计数达到L2/2时，再次发生比较匹配，PWM又发生跳变，关断PWM输出，直到减计数到零，定时器复位，进行下一周期的PWM 输出。

　　这里为了节省存储器空间，同样可以采用设置周期寄存器的方法。不过，二者一定要匹配，即要存储相同周期的值。

　　以上是产生0～1800之间的PWM矩形脉冲，为了的到正弦波的负半周波形，我们就令DSP在0～1800间控制VT1、VT4导通，VT2、VT3关断，得到的是正半周的波形。在1800～3600间，控制VT2、VT3导通，VT1、VT4关断，得到负半周波形。