STM32上SVPWM輸出的實現(xiàn)方案

2．5 中斷子程序
為了減少中斷的時間，在中斷程序中僅保留了輸出SVPWM所必要的運(yùn)算及對TIM1必要的操作。整個程序中的所有的電壓量全部轉(zhuǎn)化為標(biāo)幺值。由于STM32是一款32位的控制器，所以需要參與計算值都采用Q15的形式，這樣可以在提高精度的同時保證乘法運(yùn)算不會溢出。中斷子程序的流程如圖3所示。

2．6 CPU資源占用分析
由圖2可以看出，在定時器輸出波形時有兩個觸發(fā)產(chǎn)生。TIM1_CH4可以用來觸發(fā)芯片的其他功能(如ADC采樣)，這樣就可以自動完成一些工作，避免消耗CPU資源。
為了在一個周期調(diào)制完成后馬上進(jìn)行下一個周期的調(diào)制，下次調(diào)制的時間需要提前計算，此時就必須打開定時器的預(yù)裝載功能。在發(fā)生計數(shù)器溢出中斷后，計算下一次調(diào)制時各個通道的時間。計算完成后將結(jié)果寫入預(yù)裝載寄存器，以便在下次更新時寫入新的比較值?？梢钥闯?，SVPWM只在中斷中耗費(fèi)了CPU的一點(diǎn)資源用來計算，其余全是定時器自動完成，而且在兩次調(diào)制之間沒有任何延遲。

3 系統(tǒng)實驗
3．1 實驗硬件電路
實驗硬件電路包括主控芯片及外圍電路、MOS驅(qū)動器和由6個MOS管組成的逆變器。其部分電路如圖4所示。ADUM3223驅(qū)動器的輸入來自STM32F103VET6中TIM1的CH1和CH1N，兩者為互補(bǔ)輸出。使能輸入端連接到芯片的PE15引腳，并且有一個4．7 KΩ的上拉電阻。在輸出端的高端設(shè)計了一個泵電源，保證高端MOS管能夠可靠導(dǎo)通。R1用來保證充電速度不會過快，可根據(jù)實際需求更改大小。在MOS管的柵極有一個限流電阻，用來防止MOS管漏源極電壓dv／dt太大，導(dǎo)致?lián)p壞。

3．2 實驗結(jié)果
由于SVPWM的輸入為αβ坐標(biāo)系下的Uα和Uβ，在讓矢量運(yùn)行軌跡為圓形時特別困難，所以在輸入端前加入了一個Park變換算法，使其變?yōu)閁d和Uq。這樣只需要設(shè)置合成矢量的角度和大小，而角度可以人為設(shè)為一個勻速圓周運(yùn)動的值。圖5為第一扇區(qū)下的調(diào)制輸出波形。圖6為矢量圓周運(yùn)動時，輸出相電壓濾波后的馬鞍波形。

結(jié)語
由實驗結(jié)果可知，該設(shè)計方案可以方便地實現(xiàn)SVPWM輸出，計算量并不大。其功能主要是靠硬件實現(xiàn)，所以占用CPU資源很少，完全可以當(dāng)作一個模塊應(yīng)用到其他場合中。