在STM32上实现正弦波逆变器的步骤如下：

1. 确定逆变器拓扑结构

• 全桥拓扑：适合较高功率，需生成互补PWM信号并设置死区时间。
• 半桥拓扑：结构简单，但需更高输入电压，输出幅值受限。

2. 配置STM32定时器生成SPWM

• 定时器选择：使用高级定时器（如TIM1/TIM8），支持互补输出和死区插入。
• PWM频率设置：典型值为10kHz-20kHz。例如，系统时钟72MHz，预分频值设为71（72分频），ARR设为3599，则PWM频率为 ( \frac{72MHz}{(71+1)(3599+1)} = 20kHz )。
• 死区时间计算：根据开关管特性设置，例如500ns，通过寄存器配置（如 BDTR 的 DTG[7:0]）。

3. 生成正弦波表

• 计算占空比数组：公式为 ( CCR[n] = \frac{ARR+1}{2} \left(1 + M \sin\left(\frac{2\pi n}{N}\right)\right) )，其中 ( M ) 为调制比（0.8-0.95），( N ) 为点数（如400点对应50Hz）。
• 示例代码（预计算）：

  #define N 400
  #define M 0.9
  uint16_t sin_table[N];
  for (int i=0; i<N; i++) {
    sin_table[i] = (uint16_t)( (ARR_MAX/2) * (1 + M * sin(2*M_PI*i/N)) );
  }

4. 配置DMA传输

• DMA模式：循环模式，自动回绕数据。
• HAL库配置：

  HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim1, TIM_CHANNEL_1, (uint32_t*)sin_table, N);

5. 低通滤波器设计

• LC参数计算：截止频率 ( f_c = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} )，设为略高于输出频率（如50Hz-100Hz）。
• 示例值：L=10mH，C=100μF，( f_c \approx 50Hz )。

6. 闭环控制（可选）

• ADC采样：定时触发ADC，采集输出电压/电流。
• PID调整：动态调节调制比 ( M ) 或频率以稳定输出。

7. 保护机制

• 过流保护：硬件比较器触发快速关断。
• 软件保护：检测过压/过流后关闭PWM输出。

代码示例（基于HAL库）

// 生成正弦波表
#define ARR_MAX 3599  // 对应20kHz PWM
uint16_t sin_table[400];
void generate_sin_table() {
    for (int i=0; i<400; i++) {
        sin_table[i] = (uint16_t)( (ARR_MAX/2) * (1 + 0.9 * sin(2*M_PI*i/400)) );
    }
}

// 主函数初始化
int main() {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    generate_sin_table();
    MX_TIM1_Init();  // 配置TIM1为中央对齐PWM，带死区
    HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim1, TIM_CHANNEL_1, (uint32_t*)sin_table, 400);
    while(1);
}

调试技巧

• 示波器观测：检查SPWM信号波形及滤波后正弦波。
• 动态调整：通过可变电阻或通信接口实时修改调制比或频率。

通过以上步骤，可实现基于STM32的高效正弦波逆变器，适用于UPS、太阳能逆变器等场景。注意实际测试中需逐步验证各部分功能，确保硬件安全。