单片机实现的PWM算法：低成本单相电机变频调速

本文主要探讨了用于单相电机调速的单片机 PWM 控制技术，由薛英杰、谢运祥、陈立定和邓勇四位作者针对单相电机变频调速的需求，提出了一种简单易实现的 PWM 算法。这种算法旨在实现电机的恒 V/f 比控制，即保持电压与频率的恒定比例，这对于保持电机转速稳定至关重要。在家电产品广泛应用的变频技术背景下，采用微机控制软件来实现 PWM 控制，如 AVR 系列单片机 AT90C8535，能有效降低成本并提供灵活的调制方式，符合家用电器产品对性价比的要求。 PWM 技术的核心在于通过高频载波与控制波的比较，生成调制的 PWM 波形，通常采用对称三角波作为载波信号以减少输出电压的谐波。本文重点介绍的是直接 PWM（DDPWM）技术，它基于软件计算，相比于其他方法如 SPWM 和均值 PWM，具有更高的电源电压利用率，特别适合于电机控制，因为它能确保在固定调制比下，控制规律与调制深度成正比，与输出频率成反比，从而实现恒定的电机转速。 文章首先概述了 PWM 技术在单相电机调速中的重要性，接着详细介绍了直接 PWM 的工作原理，包括如何将参考正弦波分成等份的脉冲，以及这种方法如何保证 PWM 波形与调制波的面积匹配，从而实现恒定的电机性能。理论分析和实验结果都证明了这种方法的有效性和可行性，这为单片机控制下的单相电机调速提供了一种实用的解决方案。 关键词：单片机控制、PWM、电机调速、直接 PWM、DDPWM、恒 V/f 比控制。本文深入浅出地阐述了单片机 PWM 技术在单相电机调速领域的应用，为相关领域的工程师和研究人员提供了有价值的设计思路和技术支持。