[发明专利]一种倍频正弦脉宽调制的数字实现方法

摘要

一种倍频正弦脉宽调制的数字实现方法，该方法主要用于在DSP上实现倍频正弦脉宽调制，即用较低的载波频率实现较高的开关速度，用数字方法模拟正弦波输出。包括计算PWM时钟、载波频率、调制波频率、PWM周期值、调制波周期采样点数确定、计算PWM比较值。本发明利用倍频脉宽调制损耗低与DSP数字编程的灵活性的优点，实现了倍频脉宽调制的数字化。

主权项

一种倍频正弦脉宽调制的数字实现方法，其特征在于步骤如下：(1)利用DSP系统的全局时钟f_osc，计算PWM模块的时钟频率f_T1；具体公式为：$f_{T1}=\frac{1}{2}{f}_{\mathrm{osc}};$(2)根据开关管的损耗和滤波器的尺寸确定载波频率f_c，所述开关管的损耗随着f_c的升高而增大，滤波器的尺寸随f_c的升高而减小，f_c的取值范围为：5KHZ<f_c<20KHZ；(3)由步骤(1)中PWM模块的时钟频率f_T1和步骤(2)中载波频率f_c计算PWM周期值T1PR；具体公式为：(4)根据调制波频率f_r、载波频率f_c以及DSP系统的响应速度值计算周期采样点数N；具体公式为：所述DSP系统的响应速度值是对DSP系统实时处理速度的量化，取值范围为：a≤1；(5)根据步骤(3)得到的PWM周期值T1PR和步骤(4)得到的采样点数N，对调制波前1/2周期、后1/2周期不同情况，按照不同计算公式得到PWM不同桥臂的比较值CMPR1和CMPR2；具体为：调制波前1/2周期，CMPR1、CMPR2的具体计算过程如下：若$\frac{T_C}{2}\left(2n\right)\&lt;t\&lt;\frac{T_C}{2}(2n+1),n=\mathrm{0,1,2}...,$CMPR1＝T1PR$\mathrm{CMPR}2=T1\mathrm{PR}\&times;\sin (3k\&times;\frac{\mathrm{pi}}{180}),k=\mathrm{0,1},...\frac{N}{2}-1;$若$\frac{T_C}{2}(2n-1)\&lt;t\&lt;\frac{T_C}{2}\left(2n\right),n=\mathrm{1,2,3}...$$\mathrm{CMPR}1=T1\mathrm{PR}\&times;\sin (3k\&times;\frac{\mathrm{pi}}{180}),k=\mathrm{0,1},...\frac{N}{2}-1;$CMPR2＝T1PR调制波后1/2周期，CMPR1、CMPR2的具体计算过程如下：若$\frac{T_C}{2}\left(2n\right)\&lt;t\&lt;\frac{T_C}{2}(2n+1),n=\mathrm{0,1,2}...,$CMPR1＝0$\mathrm{CMPR}2=T1\mathrm{PR}\&times;[1+\sin (3k\&times;\frac{\mathrm{pi}}{180})],k=\frac{N}{2},\frac{N}{2}+1,...N-1;$若$\frac{T_C}{2}(2n-1)\&lt;t\&lt;\frac{T_C}{2}\left(2n\right),n=\mathrm{1,2,3}...$$\mathrm{CMPR}1=T1\mathrm{PR}\&times;[1+\sin (3k\&times;\frac{\mathrm{pi}}{180})],k=\frac{N}{2},\frac{N}{2}+1,...N-1;$CMPR2＝0式中，T_C为调制波周期；(6)DSP利用步骤(5)中求得的PWM不同桥臂的比较值CMPR1和CMPR2生成倍频正弦脉宽调制波。