一種基于DSP的新型單相PWM算法研究
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三角載波由軟件及硬件定時器形成，三角載波的頻率由時鐘頻率及定時器的周期值決定。根據需要可以選取一個定時器周期T1，以確定調頻過程中的固定載波頻率。由于載波頻率不變，故整個調頻過程的載波比是變動的，可先設定在一個固定的輸出波頻率f1下的載波比為n1，對所需的輸出頻率f(對應的周期為T)進行處理，如式(1)所示，x為f處理后的值。圖3所示為均分載波的原理圖，將定時器的周期進行等分為n1／(4x)份，則每份的寬度叫可由式(2)確定：
f1/1=fx (1)
ω=4T1x/n1 (2)
式中：ω為脈寬增量的最小單元。在確定了脈寬增量的最小單元值之后，以ω為增量單元，隨時間遞增，依次增大或減小占空比的值。占空比的增大過程為：第一個裝載占空比為ω，第二個裝載占空比為2ω，第三個裝載占空比為3ω，第y個裝載占空比的值為yω，占空比的值以此規律依次增加。式(3)為脈寬遞增時占空比值DC更新規律的數學表達式。式中K的值是為滿足沖量定理所需的系數，將在后面做詳細的計算和論述。本文引用地址：http://www.104case.com/article/152369.htm
當輸出脈沖達到最大寬度MAX(DC)時，a計數值也達到最大值MAX(a)，已完成T／4周期的脈沖輸出。此時，占空比從最大寬度依次減小，減小的規律為yω，(y-1)ω，直至ω0式(4)為脈寬遞減時占空比值DC'更新規律的數學表達式。其中，DC'的初始值為MAX(DC)，a'的初始值為MAX (a)。
由以上原理可以看出，PWM波形在T／2內關于T／4完全對稱，圖4所示為占空比更新的原理圖。
由上述分析，載波頻率在整個過程中是固定值，所以具備了異步調制的優點。同時，脈寬是完全由形成載波的時鐘數量、期望輸出波的頻率因素決定，而不是由查表得到，可以克服異步調制時大多數情況下載波與調制波相位不同步的缺點。此種算法綜合了同步和異步調制的優點，避免了采用分段同步調制時需要考慮調頻的問題。PWM的基本依據是面積相等原理，即沖量(面積)相等不同形狀的窄脈沖加到慣性環節上，其作用效果基本相同。在保證波形對稱的基礎上，討論該算法對沖量相等原則的實現。以正弦調制為例，當調制波為正弦波時，根據面積相等原則，其正弦半波積分的面積等于脈沖相加之和，如式(5)所示。
根據占空比更新原理可以確定沖量面積，如式(6)所示。
當調制深度M=1時，可得到系數K的值，如式(7)所示：
根據以上公式，可準確計算輸出波形面積，K值的選取可決定輸出電壓的幅值。
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