采用MATLAB对SPWM进行辅助设计

由图7及图8可见，在单极性调制下，死区时间明显减小了基波的幅值，降低了直流电压利用率，在未考虑中断延迟时间实际应用中，设计定时常数应考虑死区时间的影响。一般应予在扣除。

图7a=0.93,f=5kHz，td=3μs单极性调制对应输出频谱

图8a=0.93,f=kHz，未考虑死区时间

单极性调制对应输出频谱

图9a=0.95,f=10kHz对应的输出频谱

中断延迟时间Td=10μs

图10a=0.95,f=10kHz对应的输出频谱

5中断程序时间的影响及其对策

在单片机采用本身定时器以实现SPWM控制时，由于将定时常数写入定时器需要在定时中断服务程序中完成，从中断响应到定时器进行下一次记数开始有一段时间，我们称为中断延迟时间。一般情况下，计算出中断延迟时间，然后在定时常数中予以扣除，就可以消除中断延迟时间对输出的影响。但在一些场合，如调制系数大于09，正弦波与三角波幅值几乎相等的那一段，此时的定时常数非常短，小于中断延迟时间，无法进行扣除，就是说，定时常数的时间必须大于中断延迟时间。当调制系数接近于1或调制比很高的情况下，中断延迟时间对输出有较大影响，表现在输出的电压幅值无法进一步增大。采用MATLAB仿真的波形如图9及图10所示。

可见，由于中断延迟时间的影响，随着调制比的进一步增加，基频并未得到有效的增强，而谐波成分的幅值却得到增加。

为降低中断延迟时间的影响，提高直流电压的利用率，在定时常数对应时间小于中断延迟时间的区域，可以采用降低调制比，但保留调制系数不变的方法，实际上是降低开关频率，增加了中断时间，从而降低中断延迟时间的影响，使基波的幅值得到提高。

6结语

SPWM是DC/AC变换中常用的控制方法。采用MATLAB进行辅助设计，可极大地减少工作量，并可对各种SPWM方法进行仿真，由于无寄生电路参数的影响，这种仿真更能说明各种方法的优劣。本文还对SPWM变换实际工作时死区时间和中断延迟时间的影响进行了分析，并提出解决方法。