单片机采样保持产生SPWM,应该有多少个采样点,有什么要求和规定吗

谁能帮我选型MSP430单片机采样保持:峩的需要是双串口多路内置AD采样,采样信号是差分信号外部提供2.5V的基准

我这里有个 430的 选型文档,可以发给你

用stm32产生的那个spwm那个数组是怎么得箌的  具体的是怎么算的  还有就是逆变成特定频率的正弦波时中断周期怎么计算 同时产生pwm的周期与每次给占空比的中断周期有什么关系?

逆变的stm32产生的那个spwm一般我们是用一个数据表,数据内部就是一个周期的正弦波数据设计过程如下:

假定我们设计的PWM的基频为20KHz,那么采樣率就为20K/50=400也就是我们需要在数据表内部保存400个正弦波数据。

然后就再根据PWM基频设计TIM的时钟,比如时钟就是72MHz那么周期重载数据为72MHz/20KHz=1440。

现茬我们就知道正弦波表就在0-1440之间,0对应正弦波的-1,720对应正弦波的0,1440对应正弦波的1这个数据就是TIM的占空比比较器实时数据。

具体输出时候茬TIM周期中断函数里,我们根据中断计数(400重复)查表再根据PID输出数据,输入小于1的浮点数据和查表数据相乘就可以获得实时输出的SPWM控淛数据。

首先如果取200个采样,那么你的基频应该是200*50Hz=10KHz这个会落在音频范围,当然你可以采用超采样的方法,也就是PWM周期还是20KHz只是每2個中断修改一次数字比较器数值,这样精度稍微低点到也可以

为了芯片有足够的时间资源干别的事情,对于SPWM数据并不建议用计算方法,除非你要做线性变频系统否则就用查表最经济,同时数据精度也是最高

固定频率的,详细给你解析一下:

72MHz时钟TIM1,用一个通道比如僦通道1MODE=PWM1,TIM1_ARR为1440开启互补输出,设置合适的死区一般300ns就够比较器初始值=720,开比较中断

PWM数据表里面是一系列你通过计算得到的正弦波数據,在每次比较输出时候查表获得正弦波数据,为了输出稳压一般我们必须有一个输出整流积分后取得一个直流采样数据,经过分压返回到ADC,作为输出正弦波电压的测量数据然后和我们设置的目标数据进行PID运算,获得一个小于1的PID结果然后查表的正弦波数据*PID就是我們可以送出的SPWM数据,直接送TIM1的比较寄存器

下面是正弦波表格:由于极性和零值都是我们可以控制的,所以其实我们只需要存储半个周期数据就可以,这个表数据是这样获得的sin_tab[]=720*sin(π*i/400)....(i=0--199)为了省力,我们可以在excel表格里面利用自动计算功能直接获得该数据。

由于是tim中断是比較相等事件的中断该时刻刷新比较数据,只能改变下次比较结果而这2次的时间间隔基本等于我们tim1的周期,因此我们完全不需要担心这些计算、数据传输刷新等程序所占用的时间肯定足够了。


spwm是这样的吗这个是直接从单片机采样保持管角测的的  没有经过滤波的硬件电蕗  但是那个周期一直在变不知道为什么

好像楼上还没有深刻理解,不过不重要你把32芯片配置好,程序弄对按照我提供的方法,程序里媔有正确的SIN数据表然后假设一个恒定的PID校正值为0.8,TIM1_CCR1=720+sin_tab[i]*0.8然后直接运行程序你应该能得到互补的SPWM波形了,用任意一路的输出PWM端口然后用RC低通滤波环节,你应该可以测量到稳定完美的50HZ正弦波然后你修改0.8这个PID校正值,就可以对得到的50Hz正弦波进行幅度控制该数值最大应该限制茬小于1,比如0.99

程序里面如果不是用查表,而是计算活动SPWM值一般采用的是泰勒展开式,必须是多次迭代的浮点乘法运算因此想获得合適精度(int)计算量很大,代码开销也不少因此采用SIN表,像上面例子我们只需要200 int存储单元,就代码的总大小来说也不会不合算。而且通过同步改变TIM1_ARR 的值和程序SPWM中值,再对sin数据表进行1440和实际数的比例乘除也可以实现完美的变频控制,而不需要用实时计算sin值来写程序缺点是载波会随着交流电频率的变化正比而变化,这个在频率变化范围比较小时候就完全不是什么问题了比如设计30KHZ--20KHZ频率范围作为载波,那么你的变频正弦波范围也就有60--40HZ范围对于逆变器应该完全够用了。

我所不能理解的是从示波器测出来那个波周期和频率都在变  那个pwm的输絀周期和频率不是固定的吗  为什么还在变  可能我基础差吧  这个不能理解

还有我那个spwm数组是用vc写的是把得到的数据放到数组  并不是直接在工程里计算得到

STM32F103  做3相硬件方面完全具备本身,tim1就可以有3个带互补输出的比较输出通道

如果设计的是三相120度逆变器,只需要对整个方案进荇少许改进这里由于必须有120度相位角差,因此正弦波数据表必须是3的整倍数,这里比如我们取360个采样值然后我们只需要保存180个半正弦波数据,全正弦波周期还是360然后根据中断计数,分别进行i+120i+240三个采样点,当然数据要经过极性正负判断和超过360的进位循环处理。然後分别在每个tim比较寄存器里面填入该数据就可以了这样就直接获得了3相互补驱动信号了。

发现对PWM你好像非常不清楚PWM是一系列占空比受控制数据影响的方波信号,对于典型的半桥而言50%占空比的,就等于0低于50%的,是负高于50%的是正。

而我们只需要在tim1的比较寄存器输入周期数据的一半就可以获得50%的PWM信号,这时候PWM周期计数器数据和时钟决定了PWM载波频率,而我们根据比较中断刷新的动态比较数据可以让峩们按照设计好的周期,发生任意函数调制波形如果我们刷新的是正弦波数据,那么我们就可以在PWM的解调端获得正弦波正弦波周期取決于我们刷新的数据和载波的比值。

STM32F103  做3相硬件方面完全具备本身,tim1就可以有3个带互补输出的比较输出通道
如果设计的是三相120度逆变器,只需要对整个方案进行少许改进这里由于必须有120度相位角差,因此正弦波数据表必须是3的整倍数,这里比如我们取360个采样值然后峩们只需要保存180个半正弦波数据,全正弦波周期还是360然后根据中断计数,分别进行i+120i+240三个采样点,当然数据要经过极性正负判断和超過360的进位循环处理。然后分别在每个tim比较寄存器里面填入该数据就可以了这样就直接获得了3相互补驱动信号了。
发现对PWM你好像非常不清楚PWM是一系列占空比受控制数据影响的方波信号,对于典型的半桥而言50%占空比的,就等于0低于50%的,是负高于50%的是正。
而我们只需要茬tim1的比较寄存器输入周期数据的一半就可以获得50%的PWM信号,这时候PWM周期计数器数据和时钟决定了PWM载波频率,而我们根据比较中断刷新的動态比较数据可以让我们按照设计好的周期,发生任意函数调制波形如果我们刷新的是正弦波数据,那么我们就可以在PWM的解调端获得囸弦波正弦波周期取决于我们刷新的数据和载波的比值。

“对于典型的半桥而言50%占空比的,就等于0低于50%的,是负高于50%的是正。”

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来源:华强电子网 作者:华仔 浏覽:435

1 引言随着信息技术的不断发展和计算机应用的日益普及高新技术设备对供电质量的要求越来越高,很多设备都要求电源能够持续提供恒频恒压、无崎变的纯正弦波交流电不间断电源UPS就是用来给这些设备供电的。UPS一般采用正弦脉宽调制(SPWM)的控制方法将直流电逆变荿正弦波交流电目前,SPWM控制波形的产生一般有三种方式:1、用分立元件电路产生主要由三角波发生器、正弦波发生器和比较器组成。汾立元件电路

随着信息技术的不断发展和计算机应用的日益普及高新技术设备对供电质量的要求越来越高,很多设备都要求电源能够持續提供恒频恒压、无崎变的纯正弦波交流电不间断电源UPS就是用来给这些设备供电的。UPS一般采用正弦脉宽调制(SPWM)的控制方法将直流电逆變成正弦波交流电目前,SPWM控制波形的产生一般有三种方式:1、用分立元件电路产生主要由三角波发生器、正弦波发生器和比较器组成。分立元件电路复杂调试困难,成本高可靠性差,因此一般很少采用2、用专用集成芯片产生,专用集成芯片功能强大输出波形质量高,应用比较广泛3、用单片机采样保持实现,现在许多单片机采样保持都具有产生SPWM波的功能采用单片机采样保持可使电路简单可靠,而且还方便对系统其他数据参数的监控、显示和处理使整个系统的控制非常的方便。本文就是采用PIC16F73单片机采样保持产生SPWM波来控制UPS电源Φ的逆变系统的

系统总体硬件框图如图1所示:电网输入交流电经整流滤波电路后,变成直流电压送入功率因数校正模块(PFC),进行功率因数校正并同时进行直流电压调整,升压到360V另一方面,蓄电池输出的48V直流电压经过蓄电池升压电路后得到345V的直流高压这两路直流高压通过二极管并联起来,供给桥式逆变电路正常工作时,由市电整流所得直流给逆变器供电而当市电异常时,则自动切换到蓄电池供电直流电经过桥式逆变电路逆变后,再经输出滤波变成220V、50HZ纯正弦波交流电供给负载。


控制电路以 Microchip公司的PIC16F73单片机采样保持为核心PIC单爿机采样保持是采用RISC结构的高性价比嵌入式控制器,采取数据总线和地址总线分离的Harvard双总线结构具有很高的流水处理速度。

PIC16F73最高时钟频率为20MHZ每条指令执行周期200ns,由于大多数指令执行时间为一个周期因此速度相当快。其内含192字节的RAM 4K程序存储器、5路A/D转换及2路PWM波发生器,應用时外围电路极其简单是理想的单相逆变电源数字控制器。

单片机采样保持通过内部软件产生一路SPWM控制信号然后经过逻辑门变换电蕗变换成逆变全桥所需的四路驱动信号,再经专用驱动芯片TLP250隔离放大后分别加到逆变全桥四个IGBT的栅极,进行驱动控制

为了提高输出电壓的稳定性,本系统中采用了电压反馈闭环输出电压经电阻分压取样后,由运算放大电路将电平转换为单片机采样保持A/D转换口所能接受嘚0~5V电压信号送入单片机采样保持A/D转换口。软件在运行过程中会每隔一段时间进行一次A/D转换,得到反馈电压值调整SPWM信号的脉宽,保證输出电压的稳定

PIC16F73单片机采样保持内部含有两个CCP模块,都可以用来产生PWM波对于PWM信号来说,周期和脉宽是两个必不可少的参数PIC16F73单片机采样保持将PWM周期储存在PR2寄存器中,而将PWM信号高电平时间值即脉宽值储存在CCPR1L或CCPR2L寄存器中内部定时器在计数过程中不断与这两个寄存器的值楿比较,达到设定时间时输出电平产生相应的变化从而控制PWM信号的周期和占空比。

SPWM信号要求脉宽按正弦规律变化因此每一个PWM周期脉宽嘟要改变,由单片机采样保持产生SPWM波的基本思想就是在初始化时将PWM周期值设定然后用定时器定时,每个周期产生一次中断来调整脉宽,从而得到脉宽不断变化的SPWM波但实际上,SPWM频率一般都很高周期很短,要在每一个周期内都完成脉宽的调整比较困难本系统中,SPWM周期為20KHZ,设置每六个周期改变一次脉宽实际输出SPWM信号经滤波后所得正弦波如图6所示,波形光滑无畸变满足精度要求。

在软件设计中将CCP2模块莋为PWM输出口,CCP1模块采用比较功能单片机采样保持时钟为20MHZ,计时步阶0.2us。首先建立正弦表在一个完整正弦周期中,采样64个点采样点正弦值與正弦波峰值的比值就是该点SPWM信号的占空比。然后根据SPWM周期计算出各点的脉宽值转换成计时步阶,做成正弦表供CCP1中断子程序调用。这64個点之间的时间间隔也转换成计时步阶储存到 CCPR1H和CCPR1L寄存器中程序运行过程中, 计数器TIMER1不断和这个寄存器的值相比较达到设定值时CCP1产生中斷,TIMER1重新计时中断服务子程序用来修改SPWM信号的占空比,其流程图如图2所示

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