基于数字处理器实现SPWM波形的方法与流程

本发明涉及一种实现SPWM波形的方法，尤其涉及一种基于数字处理器实现SPWM波形的方法。

背景技术：

通常SPWM波形的生成原理是将三角波和正弦波进行比较从而得到SPWM波。实际中SPWM波的生成多是通过纯模拟电路来实现的，SPWM波形参数难以改变且改动耗费时间长、费用高。

采用数字方案来实现SPWM波是很好的技术发展方向。但目前采用数字方案实现的SPWM波大都没有改变依靠模拟电路的基本套路，并且采用了较多的功能组件如，定时器和PWM发生器；虽然这样也能实现SPWM，但其推广起来需要更多更高的要求；同时这种方式并没有很好的利用数字电路特别是数字处理器数字处理能力强、灵活性高、速度快，尤其数学运算能力更强的优点。因此，需要寻找一种突破三角波调制正弦波的基本方法来实现SPWM的数字方案，并且能够充分的利用数字处理器的优点。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种基于数字处理器实现SPWM波形的方法，只需输入待生成的SPWM波的波形参数便可实现生成SPWM的波形的目的，而且极大的降低了对各种资源的需求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于数字处理器实现SPWM波形的方法，包括以下步骤：

步骤1，根据待生成的SPWM波的基本信息确定波形参数，并输入至数字处理器中，所述波形参数包括正弦波频率f_sin和载波频率f_carrier；

步骤2，所述数字处理器根据所述正弦波频率f_sin和所述载波频率f_carrier计算出所述SPWM波的载波比N，并在所述正弦波的一个周期内均匀设置N个采样点，遍历i值从1至N，计算第i个采样点所对应的正弦值，其中，i表示1至N中间的任何一个采样点；

步骤3，遍历i值从1至N，所述数字处理器分别计算1与第i个采样点所对应正弦值的模的差值；

步骤4，所述数字处理器将第i个采样点所对应的正弦值和1与第i个采样点所对应正弦值的模的差值配对成组：然后，遍历i值从1至N，获得组序列；

步骤5，所述数字处理器根据所述载波频率f_carrier计算出所述载波的载波周期1/f_carrier，并将所述载波周期1/f_carrier分别与步骤4生成的组序列相乘，得到待生成SPWM波的时间序组；

步骤6，所述数据处理器根据所述载波周期1/f_carrier和所述时间序组输出开关动作，生成所述正弦波的一个周期所对应的SPWM波；

步骤7，重复执行步骤6，即可得到持续的SPWM波。基于上述，所述时间序组的每个组的第一个值为高电平持续的时间，所述时间序组的每个组的第二个值为低电平持续的时间。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，1.本发明只需向所述数字处理器中输入待生成的SPWM波的波形参数就可以生成的SPWM波，简便灵活；2.本发明通过改变向所述数字处理器中输入的SPWM波的波形参数就可以生成各种SPWM波，成本低，易推广普及。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种基于数字处理器实现SPWM波形的方法，包括以下步骤：

步骤1，根据待生成的SPWM波的基本信息确定波形参数，并输入至数字处理器中，所述波形参数包括正弦波频率f_sin和载波频率f_carrier；

步骤2，所述数字处理器根据所述正弦波频率f_sin和所述载波频率f_carrier计算出所述SPWM波的载波比N，所述载波比N的计算式为并在所述正弦波的一个周期内均匀设置N个采样点，用编号i表示1至N中间的任何一个采样点，用表示第i个采样点的角度值，遍历i值从1至N，计算第i个采样点所对应的正弦值，依次得到0，

步骤3，遍历i值从1至N，所述数字处理器计算1与第i个采样点所对应正弦值的模的差值，依次得到1，

步骤4，所述数字处理器将第i采样点所对应的正弦值和1与第i个采样点所对应正弦值的模的差值配对成组，然后，遍历i值从1至N，N个组构成1个组序列；所述组序列的表达式为：0，1；

步骤5，所述数字处理器根据所述载波频率f_carrier计算出所述载波的载波周期1/f_carrier，并将所述载波周期1/f_carrier分别与步骤4生成的组序列相乘，得到待生成SPWM波的时间序组；其中，所述时间序组的每个组的第一个值为高电平持续的时间，所述时间序组的每个组的第二个值为低电平持续的时间；

步骤6，所述数据处理器根据所述载波周期1/f_carrier和所述时间序组输出开关动作，生成所述正弦波的一个周期所对应的SPWM波；

步骤7，重复执行步骤6，即可得到持续的SPWM波。

使用该方法时，首先向所述数字处理器中输入待生成的SPWM波的波形参数，所述数字处理器处理波形参数后计算出待生成SPWM波的每个采样周期的高电平持续时间和低电平持续时间，将空间状态转换为时间状态；然后所述数字处理器根据所述高电平持续时间和所述低电平持续时间输出开关动作，从而生成的相应的SPWM波，简便灵活；同时，若想生成不同的SPWM波，则只需改变输入至所述数字处理器中的SPWM的波形参数即可，成本低，推广起来也容易。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。