[发明专利]一种脉冲宽度调制开关电路的实时诊断方法

摘要

本发明提供一种对脉冲宽度调制（PWM）开关电路的实时诊断方法。该方法通过中断捕捉PWM的电平变化或跳变边沿，在跳变边沿处延时一定时间后采集负载与开关之间的电平状态，比较负载与开关之间的电平状态和对应时刻PWM的电平判断电路是否存在故障。通过本方法在几乎不增加硬件成本的情况下配合适当的软件流程实现对PWM开关电路的实时诊断，可以用于对电机转速、电磁阀开度等需要连续控制的执行器电路诊断。

主权项

 一种脉冲宽度调制开关电路的实时诊断方法，其特征在于通过中断捕捉PWM的电平变化或跳变边沿，在跳变边沿处延时一定时间后采集负载与开关之间的电平状态，比较延时时刻时负载与开关之间的电平状态和PWM当时的电平诊断电路是否存在故障，其具体步骤为：S1：使用单片机具备PWM输出功能的IO口（3）来驱动电子低位开关（9），通过一路具有输入电平状态检测功能的电平输入口（4）检测负载和低位开关连接导线上的电平高、低状态，使用一路具有电平或边沿捕捉功能的边沿中断口（2）感知PWM驱动口（3）的电平变化，当PWM电平发生变化时此IO产生中断，使用单片机内部一路定时器（12）用于诊断延时定时，即在PWM电平跳变后延时一定时间读取负载和低位开关连接导线上的电平状态，避免开关延时、开关刚动作时可能的不稳定脉冲等因素导致负载和低位开关连接导线上的电平状态变化晚于PWM输出口的电平变化； S2：设置PWM的周期和初始占空比，启动低位开关驱动口的PWM输出，并限制在后续控制过程中对PWM输出的占空比进行限制；S3：计算由于S2中对PWM占空比的限制，PWM波最小的高电平时间和低电平时间分别记为thmin、tlmin；S4： 设置边沿中断口（2）在上升沿或高电平时产生中断，并使能中断； S5：当PWM驱动口（3）出现边沿中断口（2）预设的高电平或上升沿时边沿中断口（2）产生中断，在该中断服务程序中记录PWM驱动口（3）为高电平状态，由于开关动作存在一定延时，设定定时器（12）在thmin/2后产生中断读取电平输入口（4）的电平； S6：定时器（12）定时中断到来时，读取电平输入口（4）的电平高、低状态，比较该电平状态与S5中记录的PWM驱动口（3）状态，判断电路是否存在故障，翻转设置边沿中断口（2）在下降沿或低电平时产生中断；S7： 当PWM驱动口（3）出现下降沿或低电平时再次触发边沿中断口（2）进入中断，在该中断服务程序中记录PWM驱动口（3）为低电平状态，由于开关动作存在一定延时，设定定时器（12）在tlmin/2后产生中断读取电平输入口（4）的电平；S8: 定时器（12）中断到来时，读取电平输入口（4）的电平高、低状态，比较该电平状态与S7记录的PWM驱动口（3）状态对电路是否存在故障进行诊断，翻转设置边沿中断口（2）在上升沿或高电平时产生中断；S9：重复步骤S5至S8进行诊断。