基于AVR的高精度CPSMc究

3．2 PSM硬件電路的實現(xiàn)
PSM通過控制單位時間內(nèi)導(dǎo)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。控制這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(shè)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(dāng)要求脈沖密度大于15／16時，直接輸出基準脈沖，即為16／16。

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(fù)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(fù)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：