一種基于C8051單片機(jī)的SPWM波形實(shí)現(xiàn)方案

　　應(yīng)該注意的一點(diǎn)是，CCFn位和CF位（計(jì)數(shù)器/定時(shí)器溢出標(biāo)志）由硬件置位，但不能由硬件自動(dòng)清0，必須在中斷程序中用軟件清0。

4 最小脈沖問(wèn)題分析

　　由于硬件原因，任何微控制器都不能輸出寬度無(wú)限小的脈沖，這就使得理想SPWM脈沖序列中小于一定寬度的窄脈沖不能正常輸出，即最小脈沖問(wèn)題。

　　對(duì)于C8051單片機(jī)，它的PCA所能輸出的最小脈沖取決于其中斷服務(wù)程序執(zhí)行的時(shí)間，所以其最小脈沖問(wèn)題不容忽視。解決該問(wèn)題的具體方法有：①采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)中斷服務(wù)子程序并且應(yīng)用最精簡(jiǎn)省時(shí)的指令，減小最小脈沖的寬度；②在計(jì)算SPWM波脈沖寬度時(shí)，對(duì)寬度小于PCA所能輸出最小寬度的脈沖進(jìn)行修正，使它們的寬度為最小脈沖的寬度；③限制調(diào)制比M，使SPWM脈沖序列中不會(huì)含有過(guò)多的小脈沖。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　實(shí)驗(yàn)主電路為單相全橋逆變電路，主開(kāi)關(guān)管采用IGBT，輸出100V，50-400Hz頻率可調(diào)的交流電壓。由單片機(jī)輸出兩路互補(bǔ)（有一定死區(qū)時(shí)間）單極性SPWM波來(lái)控制該逆變電源。

　　實(shí)驗(yàn)中，對(duì)輸出SPWM波的最小脈沖問(wèn)題進(jìn)行了處理，采用匯編語(yǔ)言對(duì)中斷服務(wù)子程序進(jìn)行編程，使得SPWM波形中最小脈沖的寬度達(dá)到了3us，這個(gè)寬度（時(shí)間）基本達(dá)到實(shí)驗(yàn)中所用IGBT的最小開(kāi)關(guān)周期。圖4示出了兩路單極性SPWM波的實(shí)驗(yàn)波形，圖5圖6分別示出了頻率為200Hz和300Hz時(shí)的輸出電壓實(shí)驗(yàn)波形：

　　由實(shí)驗(yàn)波形可以看出，由C8051產(chǎn)生SPWM波的控制效果較好，可以準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)輸出電壓的頻率。

6 結(jié)論

　　利用C8051單片機(jī)產(chǎn)生SPWM波形是一種簡(jiǎn)單易行的方法，具有運(yùn)算精度高、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)，通過(guò)改變SPWM波脈寬計(jì)算的方法，可以方便地實(shí)現(xiàn)雙極性SPWM波形。因而，這種方法適合于對(duì)輸出SPWM波形的極性、路數(shù)和頻率有不同要求的場(chǎng)合。

參考文獻(xiàn)

[1]李自成等 . 基于87C196MC形成SPWM波的研究[J] .高電壓技術(shù)，2004（12）：10-12
[2]盧慧芬 . 基于DSP的SPWM控制波形生成的一種方法[J] . 機(jī)電工程，2002（5）：30-34
[3]李剛,林凌. 與8051兼容的高性能、高速單片機(jī)——C8051Fxxx. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2002