一种由STC12C2052AD单片机控制的改进型调压电路

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。