一种基于DSP的新型单相PWM算法研究
三角载波由软件及硬件定时器形成，三角载波的频率由时钟频率及定时器的周期值决定。根据需要可以选取一个定时器周期T1，以确定调频过程中的固定载波频率。由于载波频率不变，故整个调频过程的载波比是变动的，可先设定在一个固定的输出波频率f1下的载波比为n1，对所需的输出频率f(对应的周期为T)进行处理，如式(1)所示，x为f处理后的值。图3所示为均分载波的原理图，将定时器的周期进行等分为n1／(4x)份，则每份的宽度叫可由式(2)确定：
f1/1=fx (1)
ω=4T1x/n1 (2)
式中：ω为脉宽增量的最小单元。在确定了脉宽增量的最小单元值之后，以ω为增量单元，随时间递增，依次增大或减小占空比的值。占空比的增大过程为：第一个装载占空比为ω，第二个装载占空比为2ω，第三个装载占空比为3ω，第y个装载占空比的值为yω，占空比的值以此规律依次增加。式(3)为脉宽递增时占空比值DC更新规律的数学表达式。式中K的值是为满足冲量定理所需的系数，将在后面做详细的计算和论述。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/152369.htm
当输出脉冲达到最大宽度MAX(DC)时，a计数值也达到最大值MAX(a)，已完成T／4周期的脉冲输出。此时，占空比从最大宽度依次减小，减小的规律为yω，(y-1)ω，直至ω0式(4)为脉宽递减时占空比值DC'更新规律的数学表达式。其中，DC'的初始值为MAX(DC)，a'的初始值为MAX (a)。
由以上原理可以看出，PWM波形在T／2内关于T／4完全对称，图4所示为占空比更新的原理图。
由上述分析，载波频率在整个过程中是固定值，所以具备了异步调制的优点。同时，脉宽是完全由形成载波的时钟数量、期望输出波的频率因素决定，而不是由查表得到，可以克服异步调制时大多数情况下载波与调制波相位不同步的缺点。此种算法综合了同步和异步调制的优点，避免了采用分段同步调制时需要考虑调频的问题。PWM的基本依据是面积相等原理，即冲量(面积)相等不同形状的窄脉冲加到惯性环节上，其作用效果基本相同。在保证波形对称的基础上，讨论该算法对冲量相等原则的实现。以正弦调制为例，当调制波为正弦波时，根据面积相等原则，其正弦半波积分的面积等于脉冲相加之和，如式(5)所示。
根据占空比更新原理可以确定冲量面积，如式(6)所示。
当调制深度M=1时，可得到系数K的值，如式(7)所示：
根据以上公式，可准确计算输出波形面积，K值的选取可决定输出电压的幅值。
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