SPWM擁有精度高、輸出正弦波波形好等特點。大多數(shù)的SPWM使用單片機進行設計，選擇正確的單片機能夠使的整體設計變得簡單高效。在本篇文章當中，小編將為大家介紹一種簡單的基于ne555的SPWM改進電路，該電路的最大特點就是簡單，非常適合初接觸單片機的設計者。

本設計的優(yōu)點：

1、對新手非常友好，大概是目前為止最簡單的SPWM電路。

2、采用了單電源寬電壓供電（10V-30V）。

3、輸出最大占空比高，仿真時最大占空比已經(jīng)接近100%。這將導致母線電壓利用率高。母線電壓340V就足夠產(chǎn)生230V的工頻正弦交流電。

4、隔離輸出，受外圍電路干擾少。

圖1系統(tǒng)框圖

需要注意的是，在這個電路設計當中是沒有穩(wěn)壓反饋的，所以穩(wěn)壓功能全靠前級完成。前級一般由SG3525或者TL494組成，穩(wěn)壓功能需要充分利用起來。由于使用了虛擬雙電源，因此單電源供電即可，省略一個輔助電源變壓器。
再看驅動板電路圖：

圖2

如圖2所示，LM7809將電池電壓降為穩(wěn)定的9V，這使得電路可以在寬電源（10V-30V）情況下工作，TDA2030為核心組成了虛擬雙電源，將正9V變成正負4.5V的雙電源。NE555及周邊元件組成頻率約為20KHz的高線形度三角波振蕩器。在NE555的2和6腳可以得到在3V和6V之間運動的三角波。

IC1為LM324，IC1A及周邊元件組成50Hz工頻正弦振蕩器，產(chǎn)生幅度4。5V的正弦波（對于產(chǎn)生的虛地），圈一電位器將這個正弦波幅度分壓到3.5V。IC1B和IC1C及周邊元件組成精密整流電路，將正弦波變成3V幅值的饅頭波。饅頭波要去和NE555的三角波比較，三角波和饅頭波的幅值雖然向同，都是3V，但是這個饅頭波的最低電位比三角波的高1.5V。

（編者按：本文為電源網(wǎng)論壇網(wǎng)友345295362原創(chuàng)分享，本文觀點僅代表個人。）

因此，IC1D及周邊元件組成減法電路，將饅頭波整體下調1.5V，這樣就可以比較三角波和饅頭波。在對LM393B進行比較時，產(chǎn)生同相位的SPWM波，此波與LM393A組成的正弦波-方波轉換器輸出的同步方波送入CD4081等組成的編碼電路進行編碼，產(chǎn)生最終驅動功率管的SPWM信號。兩個20K電阻和47P電容用于產(chǎn)生死區(qū)于高頻臂。

本電路設計巧妙的地方之一就是虛地和實地的轉換。LM393A之前電路是工作在虛地狀態(tài)的，而LM393之后的電路卻變成了實地。因為4.5V的交流（對于虛地）對于實地來說是個9V的脈沖。LM393B周邊電路也是類似原理。

圖3 H橋電路

圖3是H橋電路。注意：三個TLP250邊上的接地符號一定接驅動板的實地。功率管的地也可與前級共地（接電瓶）。也可以前后級隔離。H橋圖中的12V電壓可以由主變壓器的分繞組+LM7812提供（前后級隔離方案），也可以直接由電池提供（12V供電情況下，前后級不隔離，共地狀態(tài)）。

先分析左邊的高頻臂：下臂的IRFP460采用光藕直接驅動，上臂的IRFP460采用自舉電容+光藕驅動。工作原理簡述：當下臂導通時，高頻橋的功率管的中點相當于接地，此時104的自舉電容通過FR107和下臂管充電，當下臂管關斷上臂導通時，104電容與地隔離，當TLP250內部三極管導通后，相當于給上臂管的GS之間施加一個電壓，因此上臂管可以在與之對應TLP250的控制下導通和關斷。

再分析右邊的工頻臂，當TLP250輸出高電平時，工頻橋下臂導通，此時工頻橋中點等效接地，此時1uF電容通過FR107和下臂管充電。但由于那個三極管也導通，導致上臂管此時GS間相對電壓為零，因此上臂管截止。當TLP250輸出低電平時，下臂管和那個三極管都關斷。三極管的關斷和電容上儲存的電壓導致上臂管導通。工頻臂就是這么工作的，因此要么上管導通，要么下管導通。由于SPWM3是50Hz的脈沖，所以可以在工頻橋中點得到50Hz、占空比50%的交流電壓。

兩個1mH電感、和一個400V40uF電容用來完成高頻濾波的任務，把高頻SPWM方波變成50Hz的正弦波。原理分析完畢。

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以上就是對這套電路的整體原理分析，下面就來說說如何進行調試。查看A點波形，應該為50Hz幅值4.5V（對虛地）的正弦波；調整圈1電位器使其滑動端（B）對虛地有3V幅值（對虛地）的正弦波脈沖，此時在C點可以看到幅值3V頻率100Hz的饅頭波（對虛地）；

調整圈2電位器，是其滑動端對地（實地）有1.5V電壓，此時在D點可以看到幅值3V對實地向上偏移3V的饅頭波測試E點，可以看到一個對實地向上偏移3V幅值，3V頻率20KHz左右的三角波，F(xiàn)輸出幅值9V的50Hz脈沖方波；在LM393B的輸出端應該可以測到幅值為9V的SPWM脈沖；

最后也是較為重要的一點，就是對波形進行測試，查看SPWM1-3產(chǎn)生的波形是否如圖4所示的一樣。

圖4

可以看到本套基于ne555的電路完全基于仿真情況運行，所以在實際操作情況當中有很大的幾率會出現(xiàn)各種各樣的問題，大家在按照本文進行設計時同樣也要注意這個問題。希望在閱讀過本篇文章之后大家能夠有所收獲。

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