[发明专利]一种数控开关电源中产生移相脉宽调制脉冲的方法

说明书

本发明涉及数字控制的开关电源，具体公开了一种数控开关电源中产生移相脉宽调制脉冲的方法。设置甲、乙两个比较器，两个比较器的负端分别连接到一个计数器的输出端，并设置计数器循环计数，计数值C先从计数上限值C max递减计数至0，再由0递增计数至C max；再启动计数器，计算出比较值X、比较值Y，将其同步分别送入甲、乙两个比较器的正端。本发明通过公式产生比较值与递减、递增的计数值来比较，控制输出脉冲的高低电平，解决了数控系统中产生移相PWM脉冲的方法中需要大容量存储器的问题，可产生0～180°可调移相角的PWM脉冲，且PWM脉冲由比较器直接产生，控制迅速，电路结构简单，硬件少，不需要占用中央处理器的资源。

技术领域

本发明涉及数字控制的开关电源，具体涉及一种数控开关电源中产生移相脉宽调制脉冲的方法。

背景技术

开关电源中广泛使用了移相控制的方法，早期模拟控制的开关电源都使用专用的控制芯片，这种专用控制芯片自身可以产生移相的脉宽调制脉冲(以下简称PWM脉冲)。随着数字技术的不断发展，有很多工程技术人员将数控芯片引入了开关电源的控制领域，但是如何产生0～180°移相脉宽调制脉冲(PWM脉冲)，则是需要解决的一个关键技术。王聪、吴宏杰、魏伟华在《电力电子技术》2000年第6期中，所著文章“用于DC/DC全桥变换器的全数字式PWM控制器”中，公开了一种在数控系统中产生移相PWM脉冲的方法。该方法将与0～180°范围内各种移相角相对应的波形数据存储在随机存储器(EPROM)内，开关电源工作时，中央处理器根据输出电压电流的变化计算出需要的移相角，然后通过查询的方式从EPROM内读出相对应的波形数据，再根据读出的数据产生移相PWM波。

这样的控制方式，首先需要一个大容量的随机存储器，存储各种移相角对应的波形数据；其次产生PWM波时，需要中央处理器承担所有的工作，占用了中央处理器很大的资源。

发明内容

本发明目的是解决现有数控系统中产生移相PWM脉冲的方法中需要大容量存储器的问题，提供一种数控开关电源中产生移相脉冲的方法，该方法能够产生0～180°可调移相角的PWM脉冲而无需大容量存储器。

本方明的技术方案如下：

一种数控开关电源中产生移相脉宽调制脉冲的方法，包括如下的步骤：

a)设置甲、乙两个比较器，每个比较器各有正端、负端两个输入端，当甲、乙比较器正端输入大于负端输入时，输出高电平，否则输出低电平；

b)将甲、乙两个比较器的负端分别连接到一个计数器的输出端，并设置计数器循环计数，计数器单个工作周期T内的计数过程为：计数值C先从计数上限值Cmax递减计数至0，再由0递增计数至Cmax；

c)启动计数器，并由中央处理器按照如下公式计算出比较值X、比较值Y，将比较值X、比较值Y同步分别送入甲、乙两个比较器的正端：

比较值

比较值

式中，θ为所需的两个脉冲的移相角，单位为°，取值范围为0～180°；k为周期数，取0，1，2，3...；

d)分别从比较器甲和比较器乙的输出端获取PWM脉冲甲、PWM脉冲乙，则PWM脉冲甲和PWM脉冲乙为具有移相角为θ的一组移相脉宽调制脉冲。

上述计数方案中Cmax设置为T×f/2的取整。

本发明的优点在于：

(1)本发明中通过公式产生比较值与递减、递增的计数值来比较，控制输出脉冲的高低电平，解决了数控系统中产生移相PWM脉冲的方法中需要大容量存储器的问题，可产生0～180°可调移相角的PWM脉冲，且PWM脉冲由比较器直接产生，控制迅速，电路结构简单，硬件少，不需要占用中央处理器的资源。