基于AVR的高精度CPSMc究
3.2 PSM硬件電路的實(shí)現(xiàn)
PSM通過控制單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通和關(guān)斷的脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)比來控制輸出功率,PSM可保證輸出脈沖均勻分布,因此,即使是低Q值的負(fù)載,也能獲得平穩(wěn)的輸出電流。具體實(shí)現(xiàn)時(shí),V1和V2的控制信號(hào)由n個(gè)1/2i(i=1,2,3,……,n)分頻器的輸出信號(hào)疊加而成,即一個(gè)控制周期內(nèi)有2n個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖。功率最大時(shí),脈沖密度為2n/2n;只有1個(gè)脈沖時(shí),脈沖密度為1/2n;有m(0≤m≤2n)個(gè)脈沖時(shí),脈沖密度為m/2n??刂七@n個(gè)分頻器的組合,即可控制輸出脈沖的密度,從而控制輸出功率Po1:
式中:T為一個(gè)控制周期的時(shí)間;uo,io為逆變器輸出的瞬時(shí)電壓、電流;PN為額定功率。
圖3示出n=4時(shí)的PSM脈沖產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)框圖,也是此設(shè)計(jì)中PSM硬件電路所采用的結(jié)構(gòu)。D3D2D1D0為4位二進(jìn)制控制量,根據(jù)其值決定各分頻器輸出信號(hào)選通與否,最后將這4路信號(hào)合成,即可以表示0/16~15/16的脈沖密度。當(dāng)要求脈沖密度大于15/16時(shí),直接輸出基準(zhǔn)脈沖,即為16/16。
各分頻器輸出的脈沖信號(hào)頻率相差1/2,且保持一定的相位差,以保證最終輸出的信號(hào)均勻分布。以密度為11/16的脈沖為例,其合成方式可寫為:11/16=1/2+1/8+1/16。
3.3 基于AVR的CPSM實(shí)現(xiàn)方案
CPSM的基本思路為將一個(gè)PSM的控制周期作為一個(gè)基本控制單元,對(duì)多個(gè)控制單元進(jìn)行復(fù)合,從而實(shí)現(xiàn)精度的提升。圖4為CPSM脈沖合成
示意圖,一個(gè)PSM的控制周期T僅有16個(gè)控制脈沖,而將n個(gè)連續(xù)的Tk(k=1,2,3,……,n)復(fù)合后,一個(gè)CPSM控制周期Tc有16n個(gè)控制脈沖。采用單片機(jī)對(duì)各個(gè)Tk獨(dú)立控制,便可獲得1/(16n)的控制精度。圖4中,n=64。
該控制策略輸出功率為:
評(píng)論