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使用STM32103 MCU实现静电除尘器控制器的SPWM三相/单相逆变器
内容提要
文章讲述了在STM32F103上实现SPWM驱动的过程。作者分析了单相和三相SPWM的驱动时间，编写代码，并用示波器和逻辑分析仪测试信号。通过TIMER1的三个通道实现三相驱动，处理器时钟为72MHz，PWM死区时间为4微秒。生成半周期正弦数据表，计算占空比，并通过中断更新PWM信号的CCR寄存器，实现正弦信号输出。
关键要点
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文章讨论了在STM32F103上实现SPWM驱动的过程。
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分析了单相和三相SPWM的驱动时间，并完成了SPWM代码的编写。
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使用示波器和逻辑分析仪测试信号和波形。
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选择TIMER1的CH1、CH2、CH3通道进行三相驱动，处理器时钟为72MHz。
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PWM死区时间设置为4微秒。
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生成半周期正弦数据表，并计算正弦信号的占空比。
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当SPWM频率为10kHz，正弦信号频率为50Hz时，输出的SPWM信号经过低通滤波器后形成完美的正弦信号。
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最初计划通过DMA自动设置占空比值，但由于频率变化导致DMA数据不一致，最终通过更新中断更新三相CCR寄存器值。
延伸解读
SPWM驱动的技术细节
在STM32F103上实现SPWM驱动时，选择合适的定时器通道至关重要。文章中使用了TIMER1的CH1、CH2、CH3通道进行三相驱动，处理器时钟为72MHz，确保了PWM信号的稳定性和精确性。PWM死区时间设置为4微秒，有助于避免输出信号的交叉干扰，提升系统的可靠性。
频率变化的挑战
文章提到在使用DMA自动设置占空比时，由于频率变化导致DMA数据不一致，最终选择通过中断更新CCR寄存器。这一过程强调了在动态系统中，频率变化对信号输出的一致性影响，开发者在设计控制器时需特别关注这一点，以确保信号的稳定性和准确性。
低通滤波器的重要性
输出的SPWM信号经过低通滤波器后形成完美的正弦信号，表明滤波器在信号处理中的关键作用。使用1kΩ电阻和0.1μF电容的组合，可以有效去除高频噪声，提升信号质量。设计时应考虑滤波器的参数，以适应不同的应用需求。
延伸问答
STM32F103如何实现SPWM驱动？
通过编写代码并使用TIMER1的CH1、CH2、CH3通道实现三相驱动，处理器时钟为72MHz。
在SPWM中，PWM的死区时间设置为多少？
PWM的死区时间设置为4微秒。
如何生成正弦信号的占空比？
通过计算每个正弦信号数据的平均值，并基于最大正弦数据计算占空比。
SPWM信号的频率和正弦信号的频率分别是多少？
SPWM信号的频率为10kHz，正弦信号的频率为50Hz。
为什么最初计划使用DMA设置占空比值未能成功？
因为频率变化导致DMA数据不一致，最终通过更新中断更新三相CCR寄存器值。
如何测试SPWM信号的波形？
使用示波器和逻辑分析仪测试信号和波形。
