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分享基于stm32的逆变的spwm
用stm32产生的那个spwm那个数组是怎么得到的 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？
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GlenXu_007 2021-03-14
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总归有浮点，有大量中断处理，所以，最好选用32F4xx,否则输出信号质量不能保证。
qq_32146753 2021-03-14
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还是说的很到位的，一起学习了
worldy 2020-11-23
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A[i]=M*Sin(2*PI*/N * i) M:采样输出的最大值 N：一周期的正弦波采样点数
恆 ღ 訫 2020-11-19
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学习了，说得真好
qq_42859643 2020-07-30
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学习了，说得真好
liangweibeijing 2018-11-27
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“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。”
此处应该是H桥(全桥)吧，Umotor=(2 ρ-1) Usource 其中Umotor为电机电压，Usource为直流动力电源电压，ρ为占空比
tianxj001 2017-10-05
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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+120，i+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的解调端获得正弦波，正弦波周期取决于我们刷新的数据和载波的比值。
glsgxh 2017-10-05
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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
glsgxh 2017-10-05
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而我最终是要得到3相互差120的正弦波
glsgxh 2017-10-05
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我大致明白你的意思 你的意思是利用互补输出 只要输出半个周期 后半个周期是利用互补通道输出 我是一个通道全波输出 把整个正弦周期输出 我只是把那个正弦数据抬高了 这样就可以把负数那一部分变成正数 然后除以2 至于你说的那个pid 我还没做 我只做了spwm输出 从单片机管角输出spwm
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的输出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
tianxj001 2017-10-05
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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，因此想获得合适精度（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。
tianxj001 2017-10-05
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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，程序里面有正确的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在小于1，比如0.99。
glsgxh 2017-10-05
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这个不支持图片上传还是算了
glsgxh 2017-10-05
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spwm是这样的吗？这个是直接从单片机管角测的的 没有经过滤波的硬件电路 但是那个周期一直在变不知道为什么
tianxj001 2017-10-04
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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个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，用一个通道比如就通道1，MODE=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据，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就是我们可以送出的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。
很明显，现在sin_tab[i]里面是一系列0---720的正弦波数据，i=中断计数，SPWM数据在前200个中断计数间，为正极性，也就是TIM1_CCR1=720+sin_tab[i]*PID结果，后200个数据为负极性，也就是TIM1_CCR1=720-sin_tab[i]*PID结果。
由于是tim中断是比较相等事件的中断，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。
glsgxh 2017-10-03
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不是很明白 但是如果说要解调出50hz的正弦波 对于主频为72M的stm32 如果把定时器1做pwm输出定时器2做中断给占空比的话 因为50hz正弦波周期为20ms 如果取200个点 平均每100us中断给一次占空比 所以定时器2的中断的频率为200×50也就是50000hz 也就是把20ms分成200份每一份是100us 定时器2的中断周期为100us 所以可以给定时器2预预装载值给7199 预分频值给0 而每个点的采样都需要一个pwm周期 那定时器1输出pwm的预装载值可以给7199 预分频值给0 也就是和定时器2中断周期是一样的 这样理解是对的吗？还有就是那个spwm数组可以这样算吗spwm=Arr÷2×(1+sin(2×pai×f×t)) Arr是定时器1的预装载值 f是调制出的正弦波的频率 变量t可以以2×pai÷200为基数 用c语言做循环 t=t+2×pai÷200
一直加到2×pai÷200 然后得到200个数 这样对吗？
glsgxh 2017-10-03
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楼主可以尽量给回复吗？急求！！！
tianxj001 2017-10-03
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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，那么采样率就为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。
现在我们就知道，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，在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控制数据。
