生成SPWM的原理【基于MSP432】【附带正弦波生成python代码】

最近准备一个比赛的时候接触到了SPWM，很有意思,故志之。  

所谓SPWM，就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的UPS就是一个例子。三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。

软件生成SPWM的步骤(以MSP432为例)：

1.先用一个定时器A0产生一个频率为的PWM波。

2.在用定时器A1做一个计数器，计数频率为，数值范围为[0,N],则正弦波的频率 = 

3.在程序中有一个存放一周期正弦值的数组sin_array[]，注意在此数组中所有的数值都是正值，因为之后调节PWM占空比的时候需要SetCompare这个值，在实际使用时，考虑到节省内存空间，我只存入了1/4个周期，因为其他的部分可以通过镜像对称的办法计算得到。（数据生成的代码在文章最后）

4.在计时器A1中用sin_array[]查表找到对应的占空比数值。并SetCompare来调节PWM的占空比

一些注意点：

1.2，且倍数越大越好

2.定时器A0的重装载值即是正弦波表中的最大值

3.SPWM信号通过低通滤波可以得到正弦波

4.正弦波中的直流分量通过串接电容即可消除

用Python生成一个N=1000个元素的正弦的1/4数组代码：

__author__ = 'Read Air'

import math

import os

ls=os.linesep

PI = 3.14159265358979323846

s = ""

for i in range(256):

    s = s + str(int(math.sin((i/512.0*PI))*500)) + ","

    if (i % 16) == 15:

        s = s + "n"

fname="sin_Array_256.txt"

if os.path.exists(fname):

    print "ERROR: file already exists"

else:

    fobj = open(fname, 'w')

    fobj.writelines(s)

    fobj.close()

    print 'DONE!'