基于TMS320F28069的SPWM波形实现(电力电子作业)文档.docVIP

基于TMS320F28069的SPWM波形实现 学 院： 电 气 学 院 专 业： 电 气 工 程 课 程： 现代电力电子技术 姓 名： 学 号： 基于TMS320F28069的SPWM波形实现 -3班-15号 摘要：本报告介绍了正弦脉宽调制（SPWM）的原理，包括规则采样法等。并采用TMS320F28069芯片，通过CCSV4.2.1软件进行程序下载和调试，在示波器界面上观察所得到的波形。最终，这次实验通过了老师的验收！ 关键词：正弦脉宽调制；规则采样法；SPWM波形 Abstract: This report introduces the principle of sine pulse width modulation (SPWM), including Regular Sampling method, etc. And uses the TMS320F28069 chip, through CCSV4.2.1 software to download program and debug, observe waveform on the interface of oscilloscope. In the end, this experiment was admitted by our teacher! Key words: Sine Pulse Width Modulation; Regular Sampling Method; SPWM Waveform 1、SPWM原理 在进行脉宽调制时,使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大时，脉宽最大，脉冲之间的间隔最小；当正弦值较小时，脉宽较小，脉冲之间的间隔较大。通过正弦波脉宽调制输出后的电压脉冲系列可以使电机电流中的高次谐波成分大大减少。 SPWM开关点的计算从原理上讲，应该根据正弦参考控制波与三角载波进行比较后的交点来确定，确定交点的方法有硬件法和软件法。其中，软件法又可以分为表格法、随时计算法和实时计算法。本实验采用实时计算法中的采样型SPWM算法。它是根据正弦参考控制波与三角载波进行比较后产生SPWM控制开关信号的基本原理，推导出SPWM开关点的算法。采样型SPWM有自然采样法和规则采样法两种。自然采样法在计算SPWM波的脉宽时要解超越方程，这需要花费较多的时间，因此自然采样法不适合用于实时控制。本实验所实现的SPWM波形是采用对称规则采样法 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II所产生的，如下所述。 2、规则采样法 自然采样法的主要问题是SPWM 波形每一个脉冲的起始和结束时刻tA和tB对于三角载波的中心线不对称，因而求解困难。工程上实用的方法要求计算简单，误差不是很大，因此对自然采样法进行一些近似处理，得出了各种规则采样方法（Regular Sampling method）。 2.1 对称规则采样法 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I 这种方法是在三角载波的每一个周期的正峰值时刻找出正弦调制波上的对应点如图1所示D点，求出此处的电压值urd 。 图1 称规则采样法 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I 用此电压值对三角载波进行采样，得A、B两点。就认为它们是SPWM 波形中脉冲的生成时刻，A、B 区间就是脉宽时间t2。SPWM波形的每一个脉冲的起始和结束时刻tA和tB对于三角载波的中心线是对称的（t1=t3）。所以称为对称规则采样法。 对称规则采样法I的计算公式为： 脉宽时间： （1） 间歇时间： （2） 从上述计算公式可以看出，对称规则采样法I的计算明显比自然采样法要简单，但从图 2中可以看出输出脉冲宽度明显减小，从而造成控制误差。这是由于采样电压水平线与三角载波的交点都处于正弦调制波的同一侧造成的。为减小误差提出了对称规则采样法 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II。 2.2 对称规则采样法 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II 如图2所示，仍然在三角载波的固定时刻找到正弦调制波上的采样电压值，但所取的不是三角载波的正峰值而是负峰值，图中E点，采样电压为ure 。 图2 称规则采样法 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II 在三角载波上由ure水平线截得A、B两点，从而确定了脉宽时间t2 。由于A、B 两点位于正弦调制波的两侧，因此，减少了脉宽生成的误差，使所得的