stm32 spwm 逆变

在STM32上生成SPWM（正弦脉宽调制）用于逆变器的实现步骤如下：

1. SPWM原理

SPWM通过调整PWM脉冲宽度模拟正弦波形，核心是将正弦波与三角载波比较，交点决定PWM占空比。在数字实现中，通常预计算正弦表，通过定时器动态更新占空比。

2. 硬件准备

STM32型号：推荐使用带高级定时器（如TIM1/TIM8）的型号（如STM32F103/F407），支持互补输出和死区控制。
逆变拓扑：全桥或半桥电路，需搭配MOSFET/IGBT和驱动芯片（如IR2110）。
滤波电路：LC滤波器将PWM转换为正弦波。

3. 软件实现步骤

(1) 定时器配置

PWM频率：通常载波频率10kHz-20kHz（如20kHz）。

定时器设置：

// 以TIM1为例，PWM模式
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseStruct;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCStruct;

// 定时器基础配置
TIM_BaseStruct.TIM_Prescaler = 0;       // 预分频器（根据主频调整）
TIM_BaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_BaseStruct.TIM_Period = ARR;        // ARR值决定PWM频率（ARR = 主频 / PWM频率 - 1）
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseStruct);

// PWM通道配置
TIM_OCStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCStruct.TIM_Pulse = 0;             // 初始占空比
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCStruct);

// 互补输出和死区时间（全桥需配置）
TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRStruct;
TIM_BDTRStruct.TIM_DeadTime = 0x50;     // 死区时间（根据驱动芯片调整）
TIM_BDTRStruct.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;
TIM_BDTRConfig(TIM1, &TIM_BDTRStruct);

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);       // 高级定时器需使能PWM输出

(2) 生成正弦表

计算正弦值数组：

#define SIN_TABLE_SIZE 200  // 采样点数（影响波形平滑度）
#define PI 3.1415926

uint16_t sinTable[SIN_TABLE_SIZE];

void GenerateSinTable(void) {
  for (int i = 0; i < SIN_TABLE_SIZE; i++) {
      float sinValue = sin(2 * PI * i / SIN_TABLE_SIZE);  // 计算正弦值
      sinTable[i] = (uint16_t)((sinValue + 1) * ARR / 2); // 转换为占空比
  }
}

(3) 更新PWM占空比

使用DMA或定时器中断：

// DMA方式（高效，推荐）
DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;
DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&TIM1->CCR1;  // PWM寄存器地址
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)sinTable;
DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = SIN_TABLE_SIZE;
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  // 循环模式
DMA_Init(DMA_CHANNEL_X, &DMA_InitStruct);     // 根据实际DMA通道配置
DMA_Cmd(DMA_CHANNEL_X, ENABLE);

// 触发DMA的定时器配置（如TIM2触发DMA）
TIM_DMACmd(TIM2, TIM_DMA_Update, ENABLE);

4. 关键参数计算

PWM频率：例如，主频72MHz，目标PWM 20kHz： [ ARR = \frac{72 \text{ MHz}}{20 \text{ kHz}} - 1 = 3599 ]
死区时间：根据MOSFET开关速度计算（如100ns死区，对应寄存器值需参考芯片手册）。

5. 调试建议

示波器检查：确认PWM波形是否正弦调制，无毛刺。
逐步验证：先输出固定占空比PWM，再启用正弦表。
安全保护：加入过流检测和软启动。

6. 示例代码片段

// 主函数片段
int main(void) {
    SystemInit();
    GenerateSinTable();
    TIM1_Config();  // 配置定时器和PWM
    DMA_Config();   // 配置DMA自动更新PWM

    while (1) {
        // 主循环可加入频率/幅值调整逻辑
    }
}