DSP28335生成SPWM方法

1、不对称规则采样法

不对称规则采样法采用在每个载波周期采样两次，即在三角波的顶点位置采样，又在三角波的底点位置采样，这样形成的阶梯波与正弦波的逼近程度会大大提高,比对称规则采样法的精度要高。不对称规则采样法生成SPWM 的原理图如下图示：

t

1

2

Tc

asin t

ωδ

'

δ'δδ

+A

t B

t A

B

d

U t

根据上图所示和三角形定理，得到如下关系式：

'

1sin /2

2A

C a t T ωδ+=

1sin /2

2B C a t T ωδ

+=

进一步可得：

'(1sin )4C A T a t ωδ+=

(1sin )4C

B T a t ωδ+=

式中：t A 为在三角波的正峰值对正弦信号波的采样时刻,t B 为在三

角波的负峰值对正弦信号波的采样时刻；δ'+δ是A 相开通时刻脉冲宽度；Tc 为三角波载波周期；a 为载波和调制波的调制比。因此可得A 相开通时刻的脉冲宽度：

'(2sin sin )

4C A B T a t a t ωωδδ+++=

考虑到PWM 的1/4周期对称，t A 和t B 时刻可用下面表达式表示：

(1/4)2/A t k N ωπ=+

(3/4)2/A t k N ωπ=+

式中：k=0，1，2，....N-1，N 为调制波采样的数目。

由以上关系式，以DSP28335中的ePWM1模块为例，计算出比较寄存器EPwm1Regs.CMPx 的值为：

'EPwm1Regs.CMPx=EPwm1Regs.TBPRD-()/2s T δδ+

进一步整理：

EPwm1Regs.CMPx=EPwm1Regs.TBPRD(0.5-0.25(sin sin ))A B a t a t ωω+

通过以上推导，在已知载波和调制波频率及调制比的情况下，就可以计算出SPWM 正弦表，根据查表法生成相应的SPWM 波形。同时根据上式，分别超前和滞后1200可以得出B 相和C 相的关系式。

2、软件部分

系统初始化

ePWM1、2和3模块初始化

计算SPWM 表使能ePWM1、2和3中断

产生中断？

更新比较寄存

器值

清除中断标志

Y

N

设置I/O 为ePWM 输出

时钟分频

设置计数模式

设置比较匹配时输出极性

设置死区时间

设置中断模式

返回主程序

程序流程图如上图所示，在中断服务程序中采用查表的方法更新比较寄存器的值，可以节省中断的时间开销。生成SPWM 表在一单独函数中进行，函数的参数有调制波频率，载波频率和调制比，通过这三个参数确定周期寄存器和比较寄存器的值。

3、死区部分简介

ePWM 中死区模块的结构框图如下图所示：

在死区控制寄存器(DBCTL)中进行输入模式，极性选择和输出模式设置，具体情况如下：

输入模式对应开关S5、S4闭合，决定不同信号源的上升沿延迟或

者下降沿延迟。S5S4选择信号源与其闭合的关系如下：

00：EPWMxA 上升沿和下降沿延迟；

01：EPWMxB 上升沿延迟，EPWMxA 下降沿延迟； 10：EPWMxA 上升沿延迟，EPWMxB 下降沿延迟； 11：EPWMxB 上升沿和下降沿延迟。

in in out

out

上升沿延迟

10位计数器

下升沿延迟

10位计数器

00

1

1

1

1

1

1

S4

S5

S3

S2

S1

S0

EPWMxA in

EPWMxB in

EPWMxA

EPWMxB

输入模式

极性选择

输出模式

极性选择是由开关S3S2决定，当S3或S2选择1时，则对应的信号源极性反转，选择0时，信号源不发生变化。

输出模式S1S0决定信号源是否延迟，当S1或S0选择为1时，输入信号源需要延迟，延迟时间由10位计数器和系统时钟决定，当S1或S0选择为0时，信号源不延迟，直接通过死区模块，然后输出。

4、测试波形 1）、死区波形

死区时间为0.2uS ，按逆变器按时关断，延时打开的原则，防止上下桥壁直通。EPWM1A 和EPWM1B 两个IO 口输出的波形如下图所示：

2）、三路SPWM波形测试

三路SPWM波形采用不对称规则采样，相位互差1200，滤波后其波形如下图所示：

上图中浅蓝色正弦波代表A相，黄色正弦波代表B相，从图形中看B相滞后A相1200。

上图中浅蓝色正弦波代表A相，黄色正弦波代表C相，从图形中看C相滞后A相2400。