[发明专利]基于交错式PWM的连续可调大功率阻性负载

权利要求书

1.基于PWM的交错式连续可调大功率负载，包括功率线路、控制线路和控制算法，其特征在于：所述的功率线路由负载电阻与开关管串联形成，各负载支路间并联；所述的控制回路包括DSP或MCU线路、功率管驱动线路、电压电流检测线路和辅助供电线路；所述的控制算法根据要求的电阻值或功率换算出电阻支路开关管在一个周期内需要导通的时间，调节各支路开关导通时间，实现对输入电流的控制，等效于对负载电阻的连续调整；所述的各负载支路间开关管的开关采用相位交错方式，从而减少负载电流的纹波，降低系统输入端滤波线路的要求。

2.根据权利要求1所述的基于PWM的交错式连续可调大功率负载，其特征在于：所述的滤波线路结构根据输入源的不同而不同，当输入源为电压源时，滤波线路可以采用LC滤波或直接电容滤波；输入源为电流源时，滤波线路则采用电容滤波。

3.根据权利要求1所述的基于PWM的交错式连续可调大功率负载，其特征在于：所述的功率线路，负载有多条支路并联组成，每条支路中电阻与二极管并联后再与开关管串联，电阻根据需要选定阻值和功率，开关管负责电阻的接通和断开，二极管负责绕线电阻等本身的寄生电感的续流。

4.根据权利要求1所述的基于PWM的交错式连续可调大功率负载，其特征在于：所述的检测线路主要为输入电压和电流的检测，包含信号的隔离，线路由电压互感器、电流互感器和用于信号调理的差分放大器组成，把输入端的高电压、大电流信号转换为适合于CPU的低压信号。

5.根据权利要求1所述的基于PWM的交错式连续可调大功率负载，其特征在于：所述的辅助供电线路负责为检测线路、驱动线路、CPU核心线路等提供合适的功率，通常采用反激线路拓扑，把工频的交流220V电压转换为所需的直流5V、3.3V等电压。

6.根据权利要求1所述的基于PWM的交错式连续可调大功率负载，其特征在于：所述的驱动线路负责把CPU输出小功率信号转换为功率开关管所需的信号，具体包含隔离和功率放大两部分。

7.根据权利要求1所述的基于PWM的交错式连续可调大功率负载，其特征在于：所述的CPU核心线路负责算法的硬件执行，以MCU、DSP或FPGA为核心，由外加供电、端口转换线路、通信线路等组成。

8.根据权利要求1所述的基于PWM的交错式连续可调大功率负载，其特征在于：所述的控制算法负载在所有开关断开时取得负载电阻的最大值，所有开关完全闭合时取得负载电阻的最小值，阻值为所有负载电阻的并联值，随着开关管驱动信号导通的占空比从100%-0变化，可实现阻值从最小值到最大值连续变化。