基于DSP的SPWM直接面积等效算法的分析与实现
? C2000系列中的C24x系列的芯片具有事件管理器。该事件管理器具有3个加/减定时器和9个比较器，可以和波形产生逻辑配合产生12 PWM的输出。支持同步的和异步的PWM产生。他还支持一个空间向量PWM状态机，用开关功率晶体管来实现，以延长晶体管的寿命和降低功耗。一个关机段产生单元也有助于保护功率晶体管。其原理如图2所示。
可以看到，为了实现实时的变压与变频，需要根据当前载波所在时间T做大量的运算，而这些运算都要求在一个载波周期内完成。以载波频率为15625Hz为例，其周期为64μs，若要求三相输出，则所有这些运算都要求在32μs内完成。这对于单片机而言，是完全不可能的。而对于DSP而言，其指令周期为50ns，且多为单周期指令，并且有单周期的乘法指令。因此，充分利用了DSP的强大运算能力，才最终实现了上述计算扁平型电感的实时完成。三脚电感
? （3）直接面积等效法的实现
? 根据直接面积等效法的公式，在Flash中存入1个cosX/2π的表，这样就可以尽可能简化不必要的运算。在实际计算时只需计算1次减法、1次乘法、1次除法即可。
? 程序流程图见图3。
3 变频系统的最终实现
? 根据上述设计，使用IPM（智能功率模块）及相应的整流，滤波电路搭建了一变频实验系统。出于扩展的要求，使用单片机扩展了其的输入输出接口，使其具有更好的通用性。其硬件结构如图4所示。
如图4所示，基于DSP的SPWM控制系统中，包括三大模块：IPM智能功率模块、DSP处理器和单片机。DSP处理器用于实时产生PWM脉冲信号，用以控制IPM产生输出信号。单片机系统用于接受外部控制信号，负载端电压、电流的采样信号，各种电路保护信号等输入信号，一方面进行工作状态的实时显示，另一方面对实时采样的电压电流信号进行处理后，向DSP系统送去相应信号，使DSP在线调整SPWM信号，满足闭环工作的技术指标要求。这样的系统构成模式使系统功能模块化，可最大限度地发挥DSP的计算能力，调试方便，便于系统的功能扩充，为以后系统的升级换代提供了较插件电感为方便的条件。
? 通过该实验系统，实现了输出频率可在1～1000Hz内变化的SPWM波形的生成。其主要波形如图5所示。
4 结论
? 研究表明，以DSP为核心基于直接面积等效法生成SPWM波的变频实验系统是成功的。其较宽的变频范围和扩展的输入输出接口使其在变频电源、变频器等多方面都能得到广泛的应用。
参考文献
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