基于AVR的高精度CPSMc究

3．2 PSM硬件電路的實現
PSM通過控制單位時間內導通和關斷的脈沖信號的個數比來控制輸出功率，PSM可保證輸出脈沖均勻分布，因此，即使是低Q值的負載，也能獲得平穩的輸出電流。具體實現時，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，即一個控制周期內有2n個驅動脈沖。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脈沖產生電路結構框圖，也是此設計中PSM硬件電路所采用的結構。D3D2D1D0為4位二進制控制量，根據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。

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：