基于AVR的高精度CPSM感應加熱電源研究
3.2 PSM硬件電路的實現(xiàn)
PSM通過控制單位時間內(nèi)導通和關(guān)斷的脈沖信號的個數(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值的負載,也能獲得平穩(wěn)的輸出電流。具體實現(xiàn)時,V1和V2的控制信號由n個1/2i(i=1,2,3,……,n)分頻器的輸出信號疊加而成,即一個控制周期內(nèi)有2n個驅(qū)動脈沖。功率最大時,脈沖密度為2n/2n;只有1個脈沖時,脈沖密度為1/2n;有m(0≤m≤2n)個脈沖時,脈沖密度為m/2n??刂七@n個分頻器的組合,即可控制輸出脈沖的密度,從而控制輸出功率Po1:
式中:T為一個控制周期的時間;uo,io為逆變器輸出的瞬時電壓、電流;PN為額定功率。
圖3示出n=4時的PSM脈沖產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)框圖,也是此設計中PSM硬件電路所采用的結(jié)構(gòu)。D3D2D1D0為4位二進制控制量,根據(jù)其值決定各分頻器輸出信號選通與否,最后將這4路信號合成,即可以表示0/16~15/16的脈沖密度。當要求脈沖密度大于15/16時,直接輸出基準脈沖,即為16/16。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/175868.htm
各分頻器輸出的脈沖信號頻率相差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實現(xiàn)方案
CPSM的基本思路為將一個PSM的控制周期作為一個基本控制單元,對多個控制單元進行復合,從而實現(xiàn)精度的提升。圖4為CPSM脈沖合成
示意圖,一個PSM的控制周期T僅有16個控制脈沖,而將n個連續(xù)的Tk(k=1,2,3,……,n)復合后,一個CPSM控制周期Tc有16n個控制脈沖。采用單片機對各個Tk獨立控制,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:
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