SPWM波发生器设计论文Word文件下载.docx

1、3 总体方案设计与选择方案一：根据题目要求，使用一片LM324四运放产生SPWM波，其总体方框图如图1所示。图 1 方案二：基于检测正弦波和三角波的波形参数的基础上，运用MSP430单片机输出SPWM波，其整体方框图如图2所示。 图 24 单元模块设计 4.1 使用LM324四运放设计SPWM波 4.1.1整体电路原理图图 3 4.1.2电源部分设计 该设计要求单电源供电，而LM324集成四运放的波形产生电路工作在双电源模式下，因此采用如图4所示的单电源转换为双电源电路。采用电容分压、电阻均压原理将12V电源转换为+6V和-6V双电源输出。图 4 4.1.3三角波发生器设计 该三角波形成模块电

2、路由方波产生电路和积分电路组成如图5所示。即将方波经过积分形成三角波。该电路采用LM324集成四运放来实现三角波形成电路。其参数计算公式如下 ：周期：T=4频率：U1 输出电压：Uo= （4.3V为图中稳压管的稳压值） 图 5 4.1.4比例加法器设计 该电路采用LM324加法器应用模块电路设计如图6所示。其参数公式如下：输出电压： UO=1+图 6 4.1.5滤波器设计 该电路采用RC低通滤波器电路如图7，电路参数计算公式如下：滤波截止频率： f=；参数确定：R13=320，C4=1F。图 7 4.1.6比较器设计 该电路采用LM324电压比较应用模块电路设计（见图8）。其理论参数比较如下：

3、U混U U5=-U（sat）Ui=UR 转折点U混图 8 4.2 使用LaunchPad430单片机设计SPWM波4.2.1Msp430G2553的管脚示意图如图9图 94.2.2MSP430G2553控制理论LaunchPad430单片机的P1.6管脚接外部的GREEN LED和数字示波器，P1.0和P1.1是外部模拟信号输入引脚，初始化程序是此灯是点亮的，当外加模拟电量P1.0大于等于P1.1的时候进入循环，灯点亮，有方波输出，当不满足条件是输出低电平。占空比取决于正玄波的电平高于三角波的时间，时间越长占空比越小反之越大（通过调节三角波电压）。5 作品测试及分析5.1 测试仪器 数字示波器

4、（DS1302CA）、信号发生器（DG1022）、万用表（VC890C+）。 5.2 测试结果 5.2.1 U1U5的测量参数（如表1）峰峰值频率4.12v5.01kHzU2200mv500HzU312.0mv6.15kHzU4U522.2mv表 15.2.2 U1U5的波形图 U1输出波形（三角波）图10 U2输出波形（正弦波）图11 图 10 图 11U3输出波形（叠加波）图12 U4输出波形（500Hz以下）图13图 12 图13U5输出波形（SPWM波）图14图14 5.2.3 MSP430产生SPWM波如图6 结论 （1）本设计采用SPWM自然采样法，同时具有自然采样实现优点。 （2

5、）自然采样法输出的SPWM波形之间存在脉冲宽度误差，这是采样周期的主要误差源。改进方法运用数字化自然采样法来减小脉冲宽度的误差。 （3）用MSP430单片机可实现多路SPWM波产生，不仅能满足多电平变流器所需多逻辑SPWM的要求，而且能应用于大功率、高精度、低失真逆变器中。附录一：参考文献1. 刘振庭主编.模拟电子技术M.北京：机械工业出版社，2008.2.秦龙编著.MSP430单片机常用模块与综合系统实例精讲M.北京：电子工业出版社，2007.7.3.（日）稻叶保著；关静，胡圣尧译.模拟技术应用技巧101例M.北京：科学出版社，2006.4.毛惠丰、陈增禄、任记达等SPWM数字化自然采样法的

6、理论及脉冲误差分析J.中国电机工程学报，2006.5附录二：MSP430的控制程序程序（一）#includevoid main（ void ） WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; /关看门狗 /CACTL1 = CAON +CARSEL +CAREF_1; CACTL1 = CAON; /打开比较器 /CACTL2 = P2CA0; CACTL2 = P2CA1 + P2CA0 ; /选择CA0，CA1管脚输入 P1DIR = 0X00; P1SEL |= BIT0 +BIT1; /选择P1.0 P1DIR |= BIT6; P1OUT |= BIT6; while（1） if（CACTL2|0XFE）=0XFF） P1OUT &=BIT6; CACTL1 &=0XFE; else程序（二）#include 0; i-）; /P1OUT |= BIT6;