STM32的SPWM产生的原理及其过程是怎样的

2615 STM32 SPWM 三角波

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 1 SPWM的原理和调制方法是什么？ STM32的SPWM产生的原理及其过程是怎样的？ 1
2022-2-17 07:15:25　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报 tulin 相关推荐 • 求一用STM32产生的SPWM波，有死区的 4006 • STM32的SPWM波 5000 • 三相逆变器可以通过查spwm正弦表产生spwm控制信号吗? 10549 • 求产生SPWM波的电路 2536 • FPGA SPWM 音圈电机问题 2768 • stm32的按键是如何去实现长按及其短按的 2247 • 基于STM32的SPWM调制实现方法是什么 1656 • 单片机产生SPWM 3879 • 怎样去设计一种基于自然采样法的SPWM波硬件产生电路呢 1076 • spwm问题 1592 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 SPWM产生是由一个调制波和载波进行比较得到的。所谓的SPWM信号就是在目标周期内，PWM的占空比按照正弦规律变化；即SPWM的调制波为正弦信号。其软件设计流程图，如下：载波：常常选取三角波，主要分为两种，等腰三角波和锯齿波；其中锯齿波又分为增减两种；将三角波离散化，正好对应单片机中定时器的计数方式：递增、递减以及增减（在我用过的单片机中都有这三种方式，在ST系列等大多数单片机都将PWM和定时器合在一起描述，通过数据手册可以看出STM32的定时器十分强大，有PWM通道、正交编码器通道、输入捕获通道等等，而TI的TMS320系列，将多种外设分离出来，它的定时器只有定时中断功能，而PWM等外设模块是单独出来的），但是不管怎么样，在单片机中，三角载波的产生通常是基于计数方式得到的（当然也有其他方式，也可以使用数组存放载波数据）；调制波：这个就优秀了，我们最终的PWM的占空比就是靠它决定的（在逆变器中它还决定输出正弦交流电的频率），调制波可以是一条直线、也可以是正弦信号、也可以是别的什么样式的信号；当它是一条直线时，由他产生的PWM信号的占空比就只会同时变化，一点也不圆润。。。如果它是正弦信号，看图。嗯，这就比较润了。。。我们看图说话，令载波的幅值不变（废话，闲的啊，在数字系统中修改载波幅值，就是在修改定时器的周期。），改变PWM的占空比，就只能去修改调制波的幅值。在逆变器调压方式之一，修改调制波的幅值；当然也可以，改变输入端直流电压，从而改变输出交流电压。如果想修改，逆变器输出的交流电频率，就只能去调节正弦调制波的频率。基本原理就是面积等效原理，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。换句话说就是通过一系列形状不同的窄脉冲信号，相对应时间的积分相等(面积相等)，其最终效果相同；所以SPWM就是输入一段幅值相等的脉冲序列去等效正弦波，因此输出为高的脉冲时间宽度基本上呈正弦规律变化；这里通常使用的采样方法是：自然采样法和规则采样法；自然采样法自然采样法是用需要调制的正弦波与载波锯齿波的交点，来确定最终PWM脉冲所需要输出的时间宽度，最终由此生成SPWM波；具体如下图所示，这里会对局部①部分进行简单分析，下面进一步介绍； SPWM波形局部①的情况如下图所示；简单分析一下整个图形的情况；锯齿波和调制正弦波的交点为A和B；因此A点所需时间为T1，B点所需时间为T2；所以在该周期内，PWM所需要的脉冲时间宽度Ton满足：最终结论就是，只要求出A点和B点位置，就可以求出；自然采样法这里对于求解A，B位置的推导不做介绍，但是计算量比较大，因此在微处理器中进行运算会占用大量资源，下面再介绍另一种优化的采样方法：规则采样法。规则采样法根据载波PWM的电压极性，一般可以分为单极性SPWM和双极性SPWM；下面进一步介绍；单极性单极性SPWM在正弦波的正版周期，PWM只有一种极性，在正弦波的负半周期，PWM同样只有一种极性，但是与正半周期恰恰相反，具体如下图所示；下面取正弦波的正半周期的情况进行分析；单极性SPWM 正弦波的正半周期整体如下所示；由图中我们可以知道以下几点；载波PWM的周期为T；线段BO为当前这个等腰三角形的垂线；线段BO与正弦曲线相较于点A；所以在该周期内，PWM所需要的脉冲时间宽度Ton满足：单极性正半周期具体的推导过程如下：第一步：由于O点的位置比较好确认，因此，线段第二步：这里载波锯齿波的最大幅值为1，因此线段第三步：根据初中学过的相似三角形定理，满足：最终简化得到：这里对载波的幅值做了归一化处理，如果锯齿波的最大值为，正弦波的幅值最大为，则; 双极性只要符合面积等效原理，PWM还可以是双极性的，具体如下图所示；这种调制方式叫双极性SPWM，在实际应用中更为广泛。双极性SPWM 如何编写程序上面讲到这里PWM的时间满足：其中为正弦波幅值，为载波锯齿波幅值；那么下面以STM32为例，介绍以下如何进行程序编写；首先得先STM32是如何产生PWM？通过数据手册可以知道，STM32通过TIM输出PWM，这里有几个寄存器；计数寄存器：CNT 比较寄存器：CCR（决定了占空比，决定了脉冲宽度）自动重装寄存器：AAR（决定了PWM的周期）可能这么说，还是云里雾里的，先看下图； STM32的PWM产生原理 STM32中PWM的模式有普通的PWM，和中央对齐的PWM，上图使用的就是中央对齐PWM；产生PWM的过程可以分为以下几个过程；第一步：配置好TIM，通常时基和ARR都会配置好，这时候PWM的周期就已经被设定好了，另外时基决定了CNT计数寄存器增加一次技术所需的时间；第二步：刚开始，CNTCCR之后，PWM输出为高电平；第三步：当CNT的值等于AAR之后，CNT开始减少，同理CNTCCR，PWM输出为高电平；第四步：循环上述三个步骤；程序中如何实现？从上述STM32产生PWM的过程中不难发现，满足；上一节推导的公式如下：结合①式和②式，可以得到：上面公式中用CCR表示CCR寄存器中的值，ARR表示ARR寄存器中的值；最后需要做的三件事计算出ARR，一般配置TIM定时器的时候能在数据手册找到公式；调制比，也就是的系数；根据③式生成正弦表，然后查表（实时计算因为涉及到较多运算量，所以利用查表，空间换时间，提高效率），利用PWM的事件去触发中断，更新下一次CCR的值。总结本文简单介绍了SPWM的原理和调制方法，推导了SPWM的PWM脉冲宽度的计算时间。

2022-2-17 10:04:38 评论举报刘宇