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摘 要：该文给出了基于DSP形成SPWM产生的原理和具体实现过程，应用三阶式脉宽调试法计算出各交点的数值形成可查询表格，将其数值TI公司推出的控制芯片TMS320LF2407存储器中，通过程序读取数值，再经过D/A转换，即可形成所需的SPWM波。
关键词：DSP 脉宽调制 SPWM TMS320LF2407
中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-00-02
随着现代控制理论的发展和现代工业进步，简单快捷方便实用的实现机电控制成为主要需求，由于SPWM控制方法的实现简单，效果良好，其输出电流或者电压波形为正弦波，在点击控制领域获得了广泛的应用。该文即将介绍一种基于TI公司专门为工业控制而设计的DSP处理器TMS320LF2407来实现SPWM信号产生的方法。
1 SPWM控制方式
SPWM正弦脉宽调制法是调制波为正弦波，载波为三角波或锯齿波的一种脉宽调制法.这种方法具有通用性强，原理简单，控制和调节性能好等优点，具有消除谐波，调节和稳定输出电压的多种作用，是一种比较好的波形改善法。SPWM正弦脉宽调制法包括二阶式和三阶式两种，该文主要应用三阶式脉宽调试法。
半波三角波用分段函数来表示，这样两个函数的斜率分别为+和-初始值分别为0和+Uc三角波的数学表达式可用下面公式来表示。
（在半个周期内）
正弦波方程为，调制度载波比，可以用计算方法计算出各个交点的值。
此处直接计算比较复杂，可以借助计算机在一定的精度范围内用数值分析方法计算，此时就可以得到各个矩形脉冲的宽度。将一个正弦周期分成若干等分，再计算出每个脉冲的分数，输入到DSP的数据存储器，通过程序就可以得到SPWM波（图1）。
2 DSP形成正弦信号的方法
为了电路中得到PWM波形，可以使用D/A转换器，DSP隔一段时间向D/A转换器输出一个数字量，则在D/A转换器的输出端就得到一个PWM信号。计算出调制波和载波的交点，然后通过交点之间的距离计算出矩形波的占空比，将一个周期的正弦波分成若干等分，再算出每一个矩形波在这个正弦波周期内所占份额，将其输入DSP的存储器，通过一定时间间隔输出，就可以得到PWM波形。此种方法简单可靠，通过改变读取时间而改变信号频率，可以得到任何频率的波形，较之LF2407自身产生的方法要灵活、简便。
设细分度N为200，调制度M为0.667，载波比为10，每形成一个正弦周期的PWM波形，须进行200次D/A转换，改变向D/A转换器输出数字量的时间间隔，则可以得到不同频率的PWM信号。为了节省CPU时间，对SPWM信号的数字量预先经过计算，形成一个表格存放在DSP中，通过查表形成脉宽调制波形。
因为LF2407A应用板的D/A转换器是单极性，所以要加偏移量0800H，此处DSP只需输出0000H、0800H和0FFFH这三个量，便可以形成SPWM波形信号，使用这种方法简单方便。计算表如
表1。
将表1中的按照正弦规律变化的数字量存入存储器，以某一地址为起始地址，DSP顺序读出这些数值，通过D/A转换后，就形成了SPWM信号。
3 结语
在设计了整个控制系统之后，首先基于DSP的EVM板就编写的软件进行了調试，观察其产生的SPWM波，并通过滤波后观察其正弦波形，在软件中通过改变频率键盘的值来改变输出PWM波的频率，并通过示波器观察其波形。图2是其输出的PWM波形。
参考文献
[1] Creating a Sine Modulated PWM Signal Using the TMS320F240.Digital Signal Processing Solutions，SPRA411，1999.
[2] 李玉柏，管庆.DSP技术的发展与应用[M].高等教育出版社，2002.
[3] 张雄伟.DSP芯片的原理与开发应用[M].2版.北京：电子工业出版社，2000：37-38.
[4] Yu Zhenyu，David Figoli.AC Induction Motor Control Using Constant V/Hz Principle and Space Vector PWM Technique with TMS320F240.DSP Digital Control System Applications，APPLICATION REPORT：SPRA284A.
[5] 王军东，刘昌.基于DSP的三相SPWM变频电源的设计[J].世界电子元器件，2009，33（1）：149-160.
关键词：DSP 脉宽调制 SPWM TMS320LF2407
中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-00-02
随着现代控制理论的发展和现代工业进步，简单快捷方便实用的实现机电控制成为主要需求，由于SPWM控制方法的实现简单，效果良好，其输出电流或者电压波形为正弦波，在点击控制领域获得了广泛的应用。该文即将介绍一种基于TI公司专门为工业控制而设计的DSP处理器TMS320LF2407来实现SPWM信号产生的方法。
1 SPWM控制方式
SPWM正弦脉宽调制法是调制波为正弦波，载波为三角波或锯齿波的一种脉宽调制法.这种方法具有通用性强，原理简单，控制和调节性能好等优点，具有消除谐波，调节和稳定输出电压的多种作用，是一种比较好的波形改善法。SPWM正弦脉宽调制法包括二阶式和三阶式两种，该文主要应用三阶式脉宽调试法。
半波三角波用分段函数来表示，这样两个函数的斜率分别为+和-初始值分别为0和+Uc三角波的数学表达式可用下面公式来表示。
（在半个周期内）
正弦波方程为，调制度载波比，可以用计算方法计算出各个交点的值。
此处直接计算比较复杂，可以借助计算机在一定的精度范围内用数值分析方法计算，此时就可以得到各个矩形脉冲的宽度。将一个正弦周期分成若干等分，再计算出每个脉冲的分数，输入到DSP的数据存储器，通过程序就可以得到SPWM波（图1）。
2 DSP形成正弦信号的方法
为了电路中得到PWM波形，可以使用D/A转换器，DSP隔一段时间向D/A转换器输出一个数字量，则在D/A转换器的输出端就得到一个PWM信号。计算出调制波和载波的交点，然后通过交点之间的距离计算出矩形波的占空比，将一个周期的正弦波分成若干等分，再算出每一个矩形波在这个正弦波周期内所占份额，将其输入DSP的存储器，通过一定时间间隔输出，就可以得到PWM波形。此种方法简单可靠，通过改变读取时间而改变信号频率，可以得到任何频率的波形，较之LF2407自身产生的方法要灵活、简便。
设细分度N为200，调制度M为0.667，载波比为10，每形成一个正弦周期的PWM波形，须进行200次D/A转换，改变向D/A转换器输出数字量的时间间隔，则可以得到不同频率的PWM信号。为了节省CPU时间，对SPWM信号的数字量预先经过计算，形成一个表格存放在DSP中，通过查表形成脉宽调制波形。
因为LF2407A应用板的D/A转换器是单极性，所以要加偏移量0800H，此处DSP只需输出0000H、0800H和0FFFH这三个量，便可以形成SPWM波形信号，使用这种方法简单方便。计算表如
表1。
将表1中的按照正弦规律变化的数字量存入存储器，以某一地址为起始地址，DSP顺序读出这些数值，通过D/A转换后，就形成了SPWM信号。
3 结语
在设计了整个控制系统之后，首先基于DSP的EVM板就编写的软件进行了調试，观察其产生的SPWM波，并通过滤波后观察其正弦波形，在软件中通过改变频率键盘的值来改变输出PWM波的频率，并通过示波器观察其波形。图2是其输出的PWM波形。
参考文献
[1] Creating a Sine Modulated PWM Signal Using the TMS320F240.Digital Signal Processing Solutions，SPRA411，1999.
[2] 李玉柏，管庆.DSP技术的发展与应用[M].高等教育出版社，2002.
[3] 张雄伟.DSP芯片的原理与开发应用[M].2版.北京：电子工业出版社，2000：37-38.
[4] Yu Zhenyu，David Figoli.AC Induction Motor Control Using Constant V/Hz Principle and Space Vector PWM Technique with TMS320F240.DSP Digital Control System Applications，APPLICATION REPORT：SPRA284A.
[5] 王军东，刘昌.基于DSP的三相SPWM变频电源的设计[J].世界电子元器件，2009，33（1）：149-160.