一文解析STM32产生SPWM原理及程序

发布网友发布时间：2024-10-08 14:04

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热心网友时间：2024-10-08 21:43

SPWM（Sinusoidal PWM）法，作为一种成熟的PWM技术，广泛应用于电力电子领域。其基本原理是通过脉冲宽度按照正弦规律变化，生成与正弦波等效的PWM波形来控制逆变电路中的开关器件，使得输出电压的幅值与正弦波相匹配。通过调节调制波的频率和幅值，可以控制逆变电路输出电压的频率和幅值。

本文将深入探讨STM32如何实现SPWM原理及程序。首先，理解生成SPWM波的基本原理至关重要。

一、生成SPWM波的基理

在传统发电机难以提供高频交流电流输出的情况下，利用开关量取代模拟量成为了可行途径，通过脉冲电路的运行，形成了功率变换器或电源引擎的核心。以典型的H桥逆变电路为例，通过对角联动的开关器件交替工作，可以实现交流电流的输出。为了减少关断时的动态损耗，通常会采用波形结构避免短路，这种波形结构是由方波（矩形波）组成的。

在交流应用中，多数负载需要正弦波电流。根据电工学理论，周期性的非正弦交流量可以分解为直流、正弦波和余弦波等分量。不良波形或失真的正弦交流量会产生丰富的谐波分量，导致电流峰值几乎同时发生，给负载带来冲击和不稳定特性，加重滤波器件负担，增加损耗，影响电网功率因数和周边设备。

因此，方波在功率应用下显示出了不足。自然采样法基于面积等效理念，简单直观且具有明确的数学依据。当正弦基波与若干个等幅三角载波相遇时，交点表示时间相位和瞬时幅值，形成以正弦部分为有效输出的矩形脉冲群。这即是SPWM波的基本概念，每一周期的基波与载波调制，形成等幅不等宽且总面积等效于正弦量平均值的正弦化脉冲序列。

二、STM32产生SPWM原理及程序

SPWM波的形成原理涉及利用正弦波幅值的变换思想，通过在一系列方波中调整占空比大小，实现SPWM波形的生成。为了获得所需的正弦波采样点数组，可以借助软件工具产生正弦表。

在STM32上实现SPWM，主要步骤包括：

此外，STM32提供了丰富的学习资源，包括：