一种基于C8051单片机的SPWM波形实现方案

　　应该注意的一点是，CCFn位和CF位（计数器/定时器溢出标志）由硬件置位，但不能由硬件自动清0，必须在中断程序中用软件清0。

4 最小脉冲问题分析

　　由于硬件原因，任何微控制器都不能输出宽度无限小的脉冲，这就使得理想SPWM脉冲序列中小于一定宽度的窄脉冲不能正常输出，即最小脉冲问题。

　　对于C8051单片机，它的PCA所能输出的最小脉冲取决于其中断服务程序执行的时间，所以其最小脉冲问题不容忽视。解决该问题的具体方法有：①采用汇编语言编写中断服务子程序并且应用最精简省时的指令，减小最小脉冲的宽度；②在计算SPWM波脉冲宽度时，对宽度小于PCA所能输出最小宽度的脉冲进行修正，使它们的宽度为最小脉冲的宽度；③限制调制比M，使SPWM脉冲序列中不会含有过多的小脉冲。

5 实验结果

　　实验主电路为单相全桥逆变电路，主开关管采用IGBT，输出100V，50-400Hz频率可调的交流电压。由单片机输出两路互补（有一定死区时间）单极性SPWM波来控制该逆变电源。

　　实验中，对输出SPWM波的最小脉冲问题进行了处理，采用汇编语言对中断服务子程序进行编程，使得SPWM波形中最小脉冲的宽度达到了3us，这个宽度（时间）基本达到实验中所用IGBT的最小开关周期。图4示出了两路单极性SPWM波的实验波形，图5图6分别示出了频率为200Hz和300Hz时的输出电压实验波形：

　　由实验波形可以看出，由C8051产生SPWM波的控制效果较好，可以准确、实时地调节输出电压的频率。

6 结论

　　利用C8051单片机产生SPWM波形是一种简单易行的方法，具有运算精度高、实时调节性强的特点。同时，通过改变SPWM波脉宽计算的方法，可以方便地实现双极性SPWM波形。因而，这种方法适合于对输出SPWM波形的极性、路数和频率有不同要求的场合。

参考文献

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