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一种由STC12C2052AD单片机控制的改进型调压电路

时间:06-29 来源:中电网 点击:
的频率转换

  上位机输出的PWM调制信号的频率为1 kHz左右。由于该频率比较低,直接对其进行滤波后的纹波比较大,因此,在滤波之前,应先把接收的PWM调制信号转变成与占空比成线性比例的高频PWM调制信号,频率转换可通过PCA0 (P3.5)PWM功能模块来实现。由于选择的晶振为20MHz,故可选Fosc/2为PCA/PWM时钟输入源,这样,其PWM的频率为39.062 kHz。

  这样,当PCA0模块设置为PWM输出模式时,根据PCA脉宽调节模式(PWM)的工作原理,当CCAP0L=FFH时,P3.5将输出占空比为0的PWM信号,而当CCAP0L=80H时,P3.5则输出占空比为50%的PWM信号,当CCAP0L=0时,P3.5会输出占空比为100%的PWM信号。这样,由PCA脉宽调节模式(PWM)的工作原理可得:

  这样,通过上式即可把频率为1 kHz的PWM信号转换为频率为39.062 kHz的PWM信号,其转换后的PWM占空比与原来的1 kHz的PWM信号成线性比例关系。

  4 二阶滤波电路

  图5所示为有源二阶滤波电路的原理图。由有电源变换器的反馈量可知,当调压偏移量为1.5V的时候,电源输出40 V;当调压偏移量为3.0V的时候,电源输出60 V。因此,在PWM信号的占空比为5%时,调节二阶有源滤波器的参数,并通过调节R5/R4来改变运算放大器的增益,然后调节RW1即可改变运算放大器的基准,使偏移量VS为1.5 V;而在PWM信号占空比为95%时,使偏移量VS为3.0 V。这样就可使PWM信号的占空比在5%~95%之间变化,从而使变换器的输出电压在40 Vdc~60 Vdc范围内线性变化。

  5 仿真验证

  根据图5进行PSIM仿真验证时,可将仿真参数设定为:R1=R2=R4=R5=10 kΩ,R3=20 kΩ,R6=2 kΩ,R7=1 kΩ,C1=C2=C3=C4=104 pF,从而得出如图6所示的特定占空比的Vs波形。

  其它特定占空比(D=5%,20%,40%,60%,80%,95%)的仿真记录数据如表1所列。图7所示是该调压电路的PWM信号占空比与Vs调压偏移量的变化曲线。由图可见,该变化呈线性关系。

  6 结束语

  本文通过提高PWM调制信号的频率,再结合二阶有源滤波电路,实现了频率到电压的一种转换。该转换可在40Vdc~60Vdc范围内,对ZXC10通信电源的输出电压通过PWM信号进行线性调节,这种方法可以避免使用较贵的D/A转换模块,因而可以节省成本。同时也提高了该电源的工程使用价值。

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