高速开关阀PWM控制电路的开发
无级变速器高速开关阀PWM控制研究
性能指标 ２ＭＰ ａ
８Ｕｒｎ ａ ｉ （ 额定 压 力 下 ）
从 图 ２可 以看出 ， 高速开关 阀在不 同频率时有效 占空 比范围 不 同。频率过高时 ， 由于在一个周期 内开启和关闭所 占的时间相 对较长 ， 以阀的有效 占空 比范 围会变窄 ， 所 不利于 Ｐ ＷＭ控制 。因 此在选择高速开关 阀时要 综合考虑 ， 本文 中采用的高速开关 阀的
１ 高速 开关 阀的 结构原 理
本文研究 的高速 电磁 开关 阀是一种 两位三通常 闭型快速响 应开关数字 阀，能够直接 接受数字信 号对 流体 系统压力 或流量
进行控制。主要性 能指标见表 １结构简 图见 图 １ ， 。
４ ３ ２
生 的水击现象 ， 以及油液黏度 、 弹簧 回复力 的影 响 ， 使控 制困难。 当工作频率过低 时， 系统压力 脉动 明显 ， 不利 于发 挥高速开关 阀 高频响应特性 的发挥 。因此 ， 了对开关 阀进行有效控制 ， 为 对高 速开关 阀进行 了试验研 究 ，分析不 同开关频率对其输 出压力和 Ｐ ＷＭ调制信号 占空 比的影 响， 图 ２ 见 。
周 书和 ，王加 雪 ，卢 ￣ｆ ： Ｌ －无级变速器高速开关 阀 Ｐ ＷＭ控制研究
内阀通 电开启时间占整个周期 的百分 比， 如下式 ：
表２ Ｃ Ｃ ＡＰ ＯＭ 定 时 器 Ｔ Ｔ ７、 ８控 制 寄 存 器
Ｄ １％ ＝ ０ 争× ０
式 中 ： 控制 阀导 通 的 时 间 ￡ ： ７Ｐ ＇ ｗＭ工作周期 ：
３ 高速 开关 阀 的 Ｐ Ｍ 控 制 Ｗ
实际 中 ， 高速开关 阀一般采用 脉宽调 制（ ＷＭ） Ｐ 信号控 制 ， 其 控制参数为 占空 比。所谓 占空 比是指在 Ｐ ＷＭ信号一个 工作周期
基于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发共3篇
基于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发共3篇基于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发1随着现代电子技术的不断发展，各种电子设备已经成为了人们生活中必不可少的一部分。
而这些电子设备的电力供应往往都离不开一种被称作开关电源的技术。
在目前的众多开关电源技术中，一种基于数码信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）控制的脉宽调制（Pulse-Width Modulation，PWM）型开关电源备受关注。
本文将立足于DSP控制的PWM型开关电源的研究与开发，从理论分析、电路设计以及实验测试等方面进行探讨。
一、理论分析在开展研究之前，我们需要先了解PWM型开关电源的基本原理。
PWM型开关电源是一种电源调节技术，它将输入电压转换为短脉冲信号，并通过改变信号的占空比来实现电压的调节。
在PWM型开关电源中，DSP作为核心控制器，通过对电源电路的控制实现对电压、电流等信号的输出控制。
因此，DSP控制技术具有快速、高效、精准等特点，是PWM型开关电源的重要控制手段。
二、电路设计在PWM型开关电源的电路设计中，首先要考虑的是所选用的数字信号处理器（DSP）。
在选择DSP时，需要考虑其性能、成本、可扩展性等因素。
其次，需要在选用的DSP的控制下设计整个PWM型开关电源的电路图。
其中，包括输入电源、滤波电路、开关管、功率变换电路、负载电路等部分，旨在将输入电压转化为输出大于或等于期望值的恒定电压。
另外，在电路设计过程中，还需要注意各部分之间的电气特性和电路参数，以便实现电源稳定、高效、低噪音的输出要求。
三、实验测试完成电路设计之后，需要进行实验测试以验证PWM型开关电源的控制效果和电气性能。
在实验过程中，我们可以通过测定输出的电压、电流大小、占空比等参数来评估所设计的PWM型开关电源的实际性能。
在实验过程中，还需要考虑到温度、负载变化等因素对PWM型开关电源的影响，以保证得到准确的实验结果。
新型高速开关阀单片机PWM控制电路的设计及应用
参考文献 ：
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装 ，０ ０６ ： １ ３ ２ ０ （ ）２ —２ ．
了前 所未 有 的发 展 ， 速 数 字 开关 阀 （ Ｖ） 该 技 术 高 ＨＳ 是
廿 ｝— 廿 ＿＊ — ｌ 剞 — ＊一 ｝ ＿ ｝ ｝ ＊ 啦 卜 ＿｛ ＊ ＊ 书 ｝ — 一 ÷一 ÷｝ — 越 —： ＿＊ ＊ — 射一 ＊ 书一 书 ＊
收稿 日期 ：０ ７０ ．８ ２ ０ ．６１ 基金项 目： 河南 省教委攻关基金项 目（０ ３ ６ ２５ ２０４０３ ） 作者简介 ： 堵利宾 （９ ）男 ， １８ ， 河南 新乡人 ， 硕士研 究生 ， 主 要从 事机 电液一体化学 习和科研工作 。
量 ７ （ 图５ 示 ） 经过 在 实验 室 内外径 为 ８ ５ 如 所 。 ０ ｍｍ
对环境的 适应能力强 ， 经受了高空故障等人为故障的考 验 ， 以在带 载条件下安全返 回地面 ； 可
（）机 器人 为蠕 动式 间歇 运动 方 式 ， ４ 当远 距 离爬 升 时 ， 需减 小 沿程压 力 损失 ， 提高 机器人 的爬 升速 度 。
维普资讯
２０ ０ ７年第 １ 期 １ Nhomakorabea液 压 与 气动
６ ７
新 型 高 速 开 关 阀单片 机 Ｐ ＷＭ 控 制 电路 的设 计及 应 用
堵利宾 ， 张河新 ， 李建朝 ， 建海 韩
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｓｇ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｎ ＳＣ Ｍ ＰＷ ｃ Ｍ Ｃｏ ｔ ｏ ｒ ｕ ｔ ｎ ｒ ｌＣｉｃ ｉ
超高速 PWM 调制技术研究及应用
超高速 PWM 调制技术研究及应用随着电子技术的快速发展，在各个领域中，电力电子技术的应用也越来越广泛。
其中，PWM技术作为一种重要的，非常常见的电力电子技术，已经在无数的领域中被应用。
而随着对于其应用的深入探究，超高速PWM调制技术也逐渐成为研究热点和应用重心。
本文旨在探讨如何使用超高速PWM调制技术来实现功率电子设备的控制，并且讲述一下它现今的发展和未来的发展趋势。
一、什么是PWM？PWM是脉宽调制技术(Pulse Width Modulation)的缩写，是电气工程中常用的一种数字调制技术。
其作用是将传统安装开关来调节信号的模拟系统被数字化，采用数字控制器来针对系统进行控制。
PWM调制技术可以让数字控制器输出的电平状态，尽可能地接近模拟信号的变化。
当然，PWM调制的每个输出状态都是固定时间的，这就要求输出频率和精度必须非常高，只有这样，输出波形才能准确地表现出模拟量电信号的变化。
二、超高速PWM调制技术的原理超高速PWM调制技术在实现高效率、高功率的电源控制方面非常有用。
其基本原理是在调制器中，将一个比较器的输出序列与一个（通常是可控的）电压参考源进行比较。
根据比较器的输出信号，电路将高或者低电平信号传输到结对功率场效应管（MOSFET）的栅极驱动器。
这些场效应管通常通过开关信号，控制输出电压或电流。
使用PWM调制技术能够通过改变开关信号的开启和关闭时间比例，控制电源输出波形形状和功率。
三、超高速PWM技术的发展历史随着电力电子技术及半导体器件的迅速发展，PWM调制技术得到了广泛的应用。
60年代初，PWM技术已经成为开关电源中最主要的调制方式。
用于DC-DC转换器中的PWM技术，以使交流/直流转换器的效率提高至90%以上。
70年代，随着芯片技术的发展，PWM技术进一步发展。
7800系列芯片的推出，使得PWM技术和可编程逻辑控制器相结合成为可能。
90年代，随着数字信号处理器技术的发展，通过DSP处理器技术和FPGA可编程器件技术的结合，开始发展出超高速PWM技术。
PWM控制技术的原理和程序设计
PWM控制技术的原理和程序设计PWM（Pulse Width Modulation）控制技术是一种通过改变方波脉冲的宽度来控制电路或设备的技术。
它通常被用于控制电机的速度、电子设备的亮度调节、音频的合成以及电源的调整等应用中。
PWM控制技术的原理是基于调制的整个周期中，方波的高电平时间（即脉冲宽度）与频率的比例关系来实现对电路或设备的控制。
当脉冲宽度为周期的一定比例时，控制电路或设备会按照一定的方式响应，例如电机运动的速度或电子设备的亮度。
1.初始化控制器：首先需要初始化控制器，包括选择合适的计时器和设置计时器的频率，以及将相关引脚配置为PWM输出。
2.设置频率与分辨率：根据实际需求设置PWM的频率和分辨率。
频率决定了周期的长度，而分辨率决定了脉冲宽度的精度。
3.计算脉冲宽度：根据需要控制的电路或设备，计算脉冲宽度的值。
这可以通过设定一个数值来代表脉冲宽度的百分比，然后根据设定的分辨率计算出实际的脉冲宽度。
4.控制输出：通过设置计时器的比较匹配值来控制PWM输出。
比较匹配值决定了方波高电平的结束时间，从而决定了脉冲宽度。
5.循环运行：将上述步骤放入一个循环中，不断更新脉冲宽度并输出PWM信号。
这样可以实现对控制电路或设备的持续控制。
需要注意的是，在实际的 PWM 程序设计中，还需要考虑到不同平台和编程语言之间的差异。
例如，在 Arduino 平台上，可以使用`analogWrite(`函数来实现 PWM 输出；而在其他平台上，可能需要使用特定的库或编程接口来控制 PWM 输出。
总结起来，PWM控制技术的原理是通过改变方波脉冲的宽度来控制电路或设备。
程序设计中，需要初始化控制器、设置频率和分辨率、计算脉冲宽度、控制输出，并将这些步骤放入一个循环中。
这样就可以实现对电路或设备的持续控制。
pwm控制电路设计
PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种常用的电子控制技术，通过改变信号的脉冲宽度来控制电路的输出功率。
下面是PWM控制电路的设计步骤：
1. 确定控制信号的频率：PWM信号的频率决定了控制电路的响应速度和输出精度。
一般情况下，PWM信号的频率在几十kHz到几百kHz之间。
2. 确定控制信号的占空比：占空比是指PWM信号中高电平的时间占整个周期的比例。
占空比决定了输出电路的平均功率。
一般情况下，占空比在0%到100%之间。
3. 选择PWM控制器：PWM控制器是用来生成PWM信号的电路。
常见的PWM控制器有555定时器、微控制器等。
根据具体的应用需求选择合适的PWM控制器。
4. 设计PWM输出电路：根据PWM控制器的输出信号，设计相应的输出电路。
输出电路可以是MOSFET、三极管等，用来控制负载的通断。
5. 调试和优化：完成PWM控制电路的设计后，进行调试和优化。
通过观察输出波形和测量输出功率，调整控制信号的
频率和占空比，以达到期望的控制效果。
需要注意的是，PWM控制电路设计需要根据具体的应用需求进行调整和优化。
以上是一个基本的设计流程，具体的设计细节还需要根据具体情况进行进一步研究和实践。
PWM高速开关阀驱动电路仿真设计
变 ，高 速 开 关 阀磁 环 路 总 磁 阻Ｒ 亦 保 持 不 变 。 由
磁 路欧 姆 定律 ：
Ｒ ￣＝ Ｎｉ
ｍ
量 ，Ｆ为 电磁 吸 力 ，Ｆ 力 阀芯 轴 向液 动 力 ，伪 库 ｃ ｄ
（） １Βιβλιοθήκη 伦 摩擦 力 。 由于 方 程 （） （） 非线 性 的 ，无解 析 解 。 为 ６、 ７是
中图分类号 ：Ｔ １ ７５ ＋１ Ｈ １ ２ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — １４ ２１ ） ６ ｏ ８ ０ ９ ０ （ ０ ｏ ｏ － ｌ － ４ ０ ３ ６
Ｄｏｉ ３ ６ ／ ． ｓ ． ０ －０ ４． ０ ． ６．５ ：１ ９ ９ Ｊ ｉ ｎ １ ９ １ ０． ｓ ０ ３ ２１ ０ ５ ０
（ 东交通大学 信息工程学院 ，南昌 ３ ０ １ ） 华 ３ ０ ３
摘 要 ：本文分析了高速开关阀的开关过程中不同阶段线 圈电流对其开关时间的影响。在 仿真分析 的基 础上 ，设计 了低端 ＭＯ Ｆ Ｔ Ｓ Ｅ 管控制的高 、低 电压驱动 电路 ，建立 了驱动 电路 的Ｐ ＰＣＥ Ｓ Ｉ 模型 。 仿真结果表明 ，该电路可减小 高速开关阀的开关时间 ，提 高其 响应频率 。 关键词 ：高速开关阀 ；Ｐ ＷＭ；ＭＯ Ｆ Ｔ；Ｐ ＰＣ ＳＥ Ｓ ＩＥ；仿真
１ 衔 铁 ２ 衔 铁 管 ３ 线 圈 ４ 极 靴 ． ． ． ． ５ 阀 体 ６ 顶 杆 ７ 球 阀 ． ． ．
提 高 其 调 制 频 率 ，并 且 在 一 定 的 频段 内 ，可 以增
大 其 线性 控 制 区 ，有利 于 改善Ｐ Ｍ的控 制 特性 。 Ｗ 本 文 将 对 高 速 开关 阀 的开 关 过程 及 其 功 率 驱动 电
０ 引言
高 速 开关 阀作 为 一 种 新 型 的数 字式 电液 转 换 元 件 ，具 有结 构 简 单 、控 制 方 便 、响应 速 度 快 、 抗 污 染能 力 强 等 优 点 ， 已广 泛 应 用 于车 辆 电子 控
PWM控制电路的基本构成与工作原理
PWM控制电路的基本构成与工作原理PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）控制电路是一种常见的电路，用于控制电信号的占空比，进而控制电路的输出功率，常用于调光、调速、电机驱动等应用领域。
本文将从基本构成和工作原理两个方面详细介绍PWM控制电路。
一、基本构成比较器是PWM控制电路的核心部件之一，其作用是将参考信号与待控信号进行比较，产生一个变化的PWM信号输出。
比较器一般由运算放大器组成，常见的有自激振荡比较器、电压比较器等。
2.产生脉冲的器件产生脉冲信号的器件根据具体应用不同可以有多种选择，常见的有555定时器、微控制器、FPGA等。
这些器件可根据输入的控制信号产生不同占空比的脉冲信号，供比较器进行比较。
3. 电阻电容网络（RC Network）电阻电容网络一般用于滤波，去除脉冲信号中的高频成分，使得PWM信号更平稳。
其具体电路结构根据具体应用而定。
二、工作原理1.参考信号的生成2.脉冲信号的产生与宽度控制脉冲信号是通过产生脉冲的器件产生，其周期由电路中的电容和电阻决定，频率可调。
产生脉冲的器件将参考信号与产生的脉冲信号进行比较，根据比较结果决定脉冲的宽度。
比较器根据输入信号的高低电平判断输出脉冲宽度。
3.输出信号的放大与调节PWM信号经过比较器产生之后，经过输出级进行放大，以驱动实际负载。
输出级一般由功率放大器构成，可根据具体应用选择不同类型的放大器。
放大器会将PWM信号的占空比进行放大，控制负载的输出功率。
在PWM控制电路中，占空比是一个重要的参数，代表了脉冲信号高电平的时间与一个周期的比例。
占空比的大小决定了输出功率的大小。
当占空比为0时，输出功率为0；当占空比为100%时，输出功率最大。
总结：PWM控制电路通过比较参考信号与脉冲信号的高低电平，根据比较结果控制脉冲的宽度，在输出级放大并调节脉冲信号的占空比，从而实现对输出功率的调控。
PWM控制电路的基本构成包括比较器、产生脉冲的器件和电阻电容网络。
PWM 基本原理及其实现方法
PWM实现程序
初始化 PORTB = 0; DDRB = 0xff; //设置PB //初始化T/C0，快速PWM,比较匹配发生时OC0 清零，计数到TOP 时OC0 置 位,clkT0S/8 ( 来自预分频器) TCCR0 = _BV(WGM01)|_BV(WGM00)|_BV(COM01)|_BV(CS01); //快速PWM 7KHZ //TCCR0 = _BV(WGM00)|_BV(COM01)|_BV(CS00);//相位修正PWM 28KHZ //初始化T/C2，快速PWMPWM模式,8分频,PWM频率7KHZ， //在升序计数时发生比较匹配将清零OC2 ；降序计数时发生比较匹配将置位OC2 TCCR2 = _BV(WGM21)|_BV(WGM20)|_BV(COM21)|_BV(CS21); //快速PWM 7KHZ //初始化T/C1，快速PWM,比较匹配发生时OC1A， OC1B清零，计数到TOP 时 OC1A， OC1B置位,clkT0S/8 ( 来自预分频器),TOP为ICR1 TCCR1A=_BV(COM1A1)|_BV(COM1B1)|_BV(WGM11); TCCR1B=_BV(WGM13)|_BV(WGM12)|_BV(CS11); ICR1=0x00FF;
PWM实现程序
if(0x80 == *(point+3)) M4_T; //MOTO4停止 else if(*(point+3) < 0x80) { OCR1B = 70 + (((uint16)(0x7f - *(point+3)) * 145)/100); M4_L; } else { OCR1B = 70 + (((uint16)(*(point+3) - 0x80) * 145)/100); M4_R; }
开环PWM变频调速系统设计
开环PWM变频调速系统设计一、设计原理：开环PWM变频调速系统设计的基本原理是通过改变PWM信号的占空比来调节电机的转速，其中占空比指的是一个时期内高电平的时间和总时期的比值。
占空比越大，电机的转速越快；占空比越小，电机的转速越慢。
因此，通过控制占空比的大小，可以实现对电机转速的调节。
二、系统硬件电路设计：1.电源电路设计：设计一个合适的电源电路，保证系统正常运行所需要的电压和电流供应。
2.信号输入电路设计：设计一个用于输入转速指令的信号输入电路，可以通过按键、旋钮等方式输入转速指令。
3.信号处理电路设计：设计一个用于处理输入信号的电路，将转速指令转化为控制信号。
4.PWM信号输出电路设计：设计一个用于输出PWM信号的电路，根据控制信号的大小产生相应的PWM信号，并将其输出到电机驱动器中。
5.电机驱动电路设计：设计一个用于控制电机转速的驱动电路，接收PWM信号，并通过电流控制、电压控制等方式控制电机的转速。
三、系统软件编程实现：1.信号处理程序：编写一个用于处理输入信号的程序，将输入信号转化为控制信号。
2.PWM信号输出程序：编写一个用于输出PWM信号的程序，根据控制信号的大小产生相应的PWM信号，并将其输出。
3.电机驱动程序：编写一个用于控制电机转速的程序，接收PWM信号，并通过合适的控制算法控制电机的转速。
4.主程序：编写一个主程序，将信号处理程序、PWM信号输出程序和电机驱动程序集成在一起，实现整个系统的功能。
四、系统调试与优化：在完成硬件电路设计和软件编程后，需要进行系统调试和优化。
通过观察电机的运行情况，并根据实际需求进行调整和优化，以实现系统的稳定运行和良好的性能。
五、总结：开环PWM变频调速系统设计是一种常用的电机调速控制方法，通过控制PWM信号的占空比来实现电机转速的调节。
本文介绍了开环PWM变频调速系统的设计原理、硬件电路设计和软件编程实现等内容，并提供了系统调试和优化的建议。
PWM技术实现方法综述
PWM技术实现方法综述
PWM（Pulse Width Modulation）是一种控制电流和电压的技术，它可以通过调节信号的占空比来控制电路元件的工作。
在PWM技术中，信号的频率保持不变，而信号的占空比则可以根据需要进行调整，从而改变电路元件的电压和电流。
PWM技术有多种实现方法，包括以下几种：
1.可编程逻辑控制器（PLC）实现PWM技术
PLC是一种特殊的计算机，它主要用于工业自动化控制系统中。
PLC可以通过编程实现PWM技术，控制各种电机、气体流量控制阀门、光电开关等设备。
2.单片机实现PWM技术
单片机可以通过编程实现PWM技术，控制各种电机、LED灯等
设备。
单片机的PWM输出一般是由一个定时器和一个比较器生成的。
3.专用PWM芯片实现PWM技术
一些专用的PWM芯片可以直接实现PWM技术。
这些芯片通常具
有多个PWM输出通道和各种配置选项，允许用户对PWM信号进行细
致的控制。
4.DSP实现PWM技术
数字信号处理器（DSP）也可以实现PWM技术。
由于DSP的处理
能力非常强大，可以进行高精度计算和复杂运算，因此，在高端应
用中，使用DSP实现PWM技术是非常常见的。
5.模拟PWM技术
模拟PWM技术是使用模拟电路实现PWM信号调制的方法。
模拟PWM技术常常用于电源、电机驱动等领域。
通过以上介绍，可以看出，PWM技术可以通过多种方式来实现。
每种实现方法都有自己的优劣，并且适用于不同的应用场景。
在实
际应用中，需要根据具体情况选择最适合的PWM实现方法。
pwm控制开关电源的工作原理
pwm控制开关电源的工作原理
PWM控制开关电源的工作原理是通过“斩波”技术，将输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压。
这些脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节，通过改变脉冲的宽度实现对输出电压大小的调节。
在PWM开关电源中，功率晶体管工作在导通和关断的状态，这两种状态下的伏-安乘积
很小，因此功率半导体器件上的损耗较小。
与线性电源相比，PWM开关电源更为有效。
此外，PWM控制开关电源还可以通过增加变压器的二次绕组数来增加输出电压值。
最后，这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
高频开关频率结合脉宽调制(PWM)技术的研究和应用
摘要随着电子信息技术和现代科技的不断进步，用在发电厂、水电站、500KV、200KV、110KV、35KV等各类变电站的高频开关设备正朝着集成化、智能化和模块化方向发展，因而对高频开关整流器和电源的要求也越来越高.本设计是对高频开关整流器进行设计,通过反馈系统的设计实现开始恒流充电、电压达到一定程度时恒压浮充，以保护蓄电池和充电器。
本文在理论研究的基础上，根据实际需要，其硬件电路包括主电路、传感器电路、控制电路和保护电路等。
驱动电路的主要芯片用到EXB841，它是IGBT专用的高速型驱动电路模块，延时时间约为1μs。
PWM集成电路主要芯片用到TL494，它是专门用于开关电源的一种电压驱动型脉宽调制集成电路。
首先本文系统研究了各主要芯片的外围的设计，根据实际设计要求对各参数进行设定。
其次利用visio画图工具软件和protel 对各模块电路图和总设计图进行画图，进行优化设计。
最后本文通过实验测试验证了设计的正确性，实现了预定的研究目标。
【关键词】：高频，整流器，集成电路（IC），优化设计，模块化。
ABSTRACTWith the development of electronic information technology and modern science progress, the high frequency switching equipment is substation towards integration, intelligence and modular direction of development, whitch was used in power plant, and 200KV 500KV hydropower station, 110 kv and 35KV etc, so the high frequency switching power rectifiers and power supplies are required higher and higher. This design is the design of high-frequency switch rectifier, through the feedback system design and implementation of the battery, the constant-current began when voltage to a certain extent,whitch is to protect the battery and charger.In this paper, on the basis of theoretical study and according to actual needs, its hardware circuit including the main circuit ,control circuit , the circuitand the sensor protection circuitand so on. The main driving circuit chip is use EXB841 , it is a special type of high-speed IGBT driving circuit module, and itsdelay time for about 1μs。
PWM控制电路的基本构成及工作原理
PWM控制电路的基本构成及工作原理摘要：介绍了PWM控制电路的基本构成及工作原理，给出了美国Silicon General公司生产的高性能集成PWM控制器SG3524的引脚排列和功能说明，同时给出了其在不间断电源中的应用电路。
关键词：PWM SG3524 控制器引言开关电源一般都采用脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是频率高，效率高，功率密度高，可靠性高。
然而，由于其开关器件工作在高频通断状态，高频的快速瞬变过程本身就是一电磁骚扰（EMD）源，它产生的EMI信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。
若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI信号会变得更加强烈和复杂。
本文从开关电源的工作原理出发，探讨抑制传导干扰的EMI滤波器的设计以及对辐射EMI的抑制。
1 开关电源产生EMI的机理数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示的。
为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，用图1所示的脉冲串表示。
根据傅里叶级数展开的方法，可用式（1）计算出信号所有各次谐波的电平。
式中：An为脉冲中第n次谐波的电平；Vo为脉冲的电平；T为脉冲串的周期；tw为脉冲宽度；tr为脉冲的上升时间和下降时间。
开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源。
假定某PWM开关电源脉冲信号的主要参数为：Vo=500V，T=2×10－5s，tw=10－5s，tr=0.4×10－6s，则其谐波电平如图2所示。
图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其他电子设备来说即是EMI信号，这些谐波电平可以从对电源线的传导干扰（频率范围为0.15～30MHz）和电场辐射干扰（频率范围为30～1000MHz）的测量中反映出来。
在图2中，基波电平约160dBμV，500MHz约30dBμV，所以，要把开关电源的EMI电平都控制在标准规定的限值内，是有一定难度的。
2 开关电源EMI滤波器的电路设计当开关电源的谐波电平在低频段（频率范围0.15～30MHz）表现在电源线上时，称之为传导干扰。
基于FPGA的高频PWM开关电源控制器设计的开题报告
基于FPGA的高频PWM开关电源控制器设计的开题报告一、研究背景随着科技的不断发展，高频PWM开关电源控制器在现代工业和生活中广泛应用。
高频PWM开关电源控制器是控制开关电源输出电压和电流的关键部件，其主要功能是实现PWM控制，调节输出电压、电流和频率，稳定电压负载、抑制电磁干扰等。
由于高频PWM开关电源控制器具有功率密度高、效率高等优点，已成为将来开关电源技术的研究方向之一。
目前，高频PWM开关电源控制器的控制技术主要分为两种：基于CPU的数字控制技术和基于FPGA的数字信号处理技术。
传统的基于CPU 的数字控制技术分析电源开关信号，然后通过执行指令完成控制功能，虽然其实现周期稳定，但因为其处理速度受到CPU处理速度的限制，不适合高频控制。
与此相比，基于FPGA的数字信号处理技术可以实现时钟频率高、精度高、可编程性高等优点，因此成为了控制高频PWM开关电源控制器的主要技术方向。
因此，本研究将基于FPGA的数字信号处理技术，开发一种高频PWM开关电源控制器，以满足高端开关电源技术发展的需求。
二、研究内容本项目研究的重点是基于FPGA的高频PWM开关电源控制器，研究内容包括以下几个方面：1. 基于FPGA开发高频PWM控制电路。
通过FPGA实现PWM控制电路，通过PWM控制，实现对输出电压、电流和频率的调节和稳定，提高开关电源的稳定性和效率。
2. 研究FPGA的开发工具和开发平台。
本项目将通过研究FPGA的开发工具和开发平台，来实现基于FPGA的高频PWM开关电源控制器的研究和开发。
3. 设计输出电路。
本研究将研究设计适合高频PWM开关电源控制器的输出电路，通过输出电路实现对不同负载条件下的电压和电流的稳定控制。
4. 实现基于FPGA的控制器仿真与测试。
通过仿真和测试，评估基于FPGA的高频PWM开关电源控制器的性能和稳定性，为最终应用提供充足的信心和保证。
三、研究意义本研究将具有如下几个方面的研究意义：1. 基于FPGA的数控技术具有高精度、高速度、可重构等，因此该研究可以为高频PWM开关电源控制器领域中数字控制技术的发展提供新的思路。
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上限 下限
<;&>? 开 控制回路和 <;&>? 的开关电路， 其中，
关时间为 01 (@ 左右， 与之比较， 固态继电器的开 复合管与固态继电器相当； 关时间为 !11 (@ 左右，
<;&>? 的开关控制电流几乎为零，因而控 另外，
制回路比较简单。本电路另一个特点是采用了上 下限电流限制的保护性电路，既保护了高速开关 阀， 减小上升时间， 又降低暂波工作频 率 ， 因而减
控制电路的好坏直接影响开关 阀 响 应 的 快 速 性 。 个极限位置， 通过脉宽占空比来控制变量， 结构简
456） 通常采用时间比率 （*+,- ./*+0 102*.03 ， 式脉
冲调制方法来达到控制流量的目的。所谓 456 方 使 ! 时间内输出的平均流量 " 与相应时刻采样得 有 # 种调制 到的信号值成正比例。按 456 原理，
式是用改变导通时间与工作周期 ! 之比的 方 法 ， 间， 因此开关阀存在一个最小可分辨的脉冲宽度。
!， 这样， 开关阀将呈现死区特性。相反， 当脉宽调 方式： 脉宽调制方式 （789） 、 脉频调制方式 （7:9） 制率上升到或超过 &""! 时， 阀的输出会保持一定 和混合调制方式。 图 & 是高速开关阀采用 789 控 的值， 此时高速开关阀呈现饱和特性。 通电时= 电磁
在低到零频率的条件下工作，支持两种软件可选 的省电模式。 本系统采用上电自动复位的方式，时钟电路 采用内部时钟方式。人机对话部分巧妙地采用两 位 @*A 码 盘 输 入 ， 按键打开时输入占空比， 关闭 时输入频率， 作为计算定时常数的输入。单片机部 分的结构如图 B 所示。
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图& 产生 "#$ 信号的电路图
万方数据
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!? "#$ 驱动电路设计 !2#2$ 高速开关阀线圈的等效电路
中 国 民 航 学 院 学 报
/01 导通，比较器 )& 00. 的 " 脚输出低电平， "5 67 ///8 输出高电平， 519" 与门输 脚输出低电平， 67 ///: 输出 低 电 平 ， 则 +,- ./01 导 出高电平，
通，当高速开关阀的线圈电流上升到额定值以上 时， 从恒流采样电阻 % 9 上产生的压降与上下电位
相当于关闭了电源 & ，在绕组中产生反电动势， 由 于 +,- /01 仍然导通， 反电动势有两个泄放回路进
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% ’， +,- /01， % 9， ;!， 另一个 行泄放， 一个回路是 ’ ， % ’， % "1， ;0， (， ;!。其中： % ’ 是绕组电阻， 回路是 ’ ， % "1 是泄放电阻。由暂态分析可知， 两个泄放回路
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（C ） 零状态响应 图&
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（D ） 零输入响应
+
阀等效电路暂态响应曲线
（C ） 等效电路 图%
（D ） 暂态等效电路
取快速性， 在电感不变的情况下同时增大 # 和 , ， 减小时间常数 # 。 由图 0 （D） 和式 （!） 可知， 为 使 &’ 快 速 下 降 到 零， 可采用如下方案：
高速开关阀分析电路图
制方式的原理框图。在该系统中， 阀是高速开关型 的， 即它只有 “开” 或 “关” 两种状态 。开关周期恒
;&<
部分产生电磁力， 当电磁力足够大时， 动子在电磁 力的吸引下向下运动 = 同时推动推杆向下运动 = 带 动阀芯= 使阀打开； 断电时= 电磁力减小直至消失 = 阀 芯在弹簧作用下向上运动= 使阀关闭。
件的输出。
位移传感器 图# 高速开关阀控制系统原理图
!""#$"%$!& 收稿日期： 作者简介： 田 静 （&’(!$ ） ， 女， 辽宁兴城人， 讲师， 工学硕士， 研究方向为飞机系统 )
万方数据
第 !" 卷 第 # 期
田
静： 高速开关阀 $%& 控制电路的开发
!H
单片机 ’ ( ) 口产生脉宽调制信号，控制 ’ ( ) 口输出高、 低电平以形成脉宽调制， 通过软件对定 时器的编程和软件计数， 任意配置频率和占空比， 并且减少 *$+ 占用时间。本文利用单片机组成脉 宽调制系统， 产生信号的程序框图如图 ! 所示 。
$） !） 增大电压 , ， 电阻 # 不变； 用损耗能量换
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!） 加一个反向电动势， 使线圈迅速放出能量。 速；
（!） !2#2! 高速开关阀的驱动电路 高速开关阀的驱动电路直接影响高速开关阀 的响应速度，其设计思想是尽量减小上升时间和 下降时间， 而且要对开关阀有一定的保护作用， 其 电路如图 / 所示。
455
阀等效电路暂态响应曲线如图 0 所示。 由图 0 （C ） 和式 （$） 可知， 为使 &’ 快速上升到规 定电流值， 可采取如下方案：
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暂波恒流型驱动电路原理图
万方数据
第 !" 卷 第 # 期
田
静： 高速开关阀 $%& 控制电路的开发
!.
驱动电路带模拟的感性负载波形状态如图 4
为提高信号转换的快速性，采用了 =&>? 的
+,所示， 其中 +,- ./01 工作波形如图 4 （* ） 所示， /01 如图 4 （2 ） 所示， 模拟感性负载的电流工作波 （3 ） 所示。 形如图 4
中断入口 设定占空比
送低电平并置位 ’ ( ) 口
计数器加 " 送高电平并置位 ’ ( ) 口
C
计数器加 "
低电平时间？
D
中断返回
C
高电平时间？
D
图!
"#$ 信号程序框图
$%& 高速开关阀的频率一般在 !.. /0 左右， $%& 信号利用 部件的分频器最大为 !1#2!1#2! ， !.1" 单片机中的 !"、 !! 定时器和几个内存单元实 现 频 率 在 ".3"44 /0 范 围 内 的 可 调 ， 占 空 比 在 .5."3.544 范围内可调的脉宽调制信号。 利用 !. 产 !" 产生占空比的定时，并利 用 !" 生周期的定时， 口作为 $%& 信号的输出。当定时时间 "# 到时， 定 并使 !" 口产生上升沿； 第!次 时器 !" 产生中断， 定时时， 即第 " 次定时结束后， 开启 !. 产生定时时 间为 （!6"#） 的定时， 该定时时间到， 再次产生中断， ! 使 " 口产生下降沿，这样产生了一个周期的脉宽
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间常数!" 为
!.7!"#6 $! ! $ 为占空比；!为脉冲周期，通常!的单位为 式中： 89。为使编程方便， 将占空比扩大 " ... 倍即可。 !"7!"#61..!: $! ! !%! 单片机系统设计 本系统采用 ;<=4*!.1" 单片机，它是一个带 ! > 字节闪速可编程、可擦 除 只 读 存 储 器 的 低 电 ! > 字节 压、 高性能 = 位微控制器。其标准特性为： "!= 字 节 ?;&； "1 ’ ( ) 口 线 ； !个 的闪速存储器； "# 位定时计数器； 1 个两级中断源结构； " 个全双 " 个精确的模拟比较器；片内振荡器和 工串行口； ;<=4*!.1" 设有静态逻辑， 时钟电路。此外， 可以