一种pwm控制电压的补偿方法_2

文档序号:8487408阅读:来源:国知局
是否小 于-5,如果 dalatV〈_5,则 Duty= Duty+1,如果 _5 < dalatV < 5,重复步骤 S3 ;以及 55、 所述单片机通过PWM计数值Duty的变化适时调整初始电压Vst,使初始电压Vs与 目标电压Vt更接近。
[0014] 单片机的I/O 口 P01具备PWM功能,I/O 口 P00具备AD模数采集功能。首先,单 片机的I/O 口 P01输出PWM,通过转换就可以得到12V或者0V电压。当I/O 口 P01输出低 电平时,负载两端为12V;反之为0V。I/O 口 P01产生30KHZ以上周期信号,通过调整不同 的占空比,得到加载在负载两端的电压。然后,单片机的I/O 口 P00进行AD模数采集,采集 负载反馈回来的电压信号,在软件中根据采集到的AD采样值转变成电压值。这样就可以得 到负载实际工作的两端电压值。这样就可以避免虽然已经给了理论上的电压值,但可能因 为负载发热等外部因素导致实际工作电压值偏大或者偏小。本实施例中,通过PWM计数值 Duty的变化适时调整初始电压Vst,使初始电压Vs与目标电压Vt更接近,提高了对电压的 控制精度,降低了误差;能够形成闭环进行自我反馈并调节;不需要特殊电压处理芯片,降 低了成本;不会因为负载变热等外部因素造成电压控制不稳定。
[0015] 参见图2,所述负载串联20KQ的电阻R1和5KQ的电阻R2后接地,所述单片机 的I/O 口 P00通过所述电阻R1来连接所述负载;当所述负载两端的实际工作电压Vr达到 12V时,所述电阻R1和电阻R2进行分压;负载两端的实际工作电压Vr满足下列公式: Vr= (20+5) /5*Vc=5Vc ; (1) 单片机1/0 口 P00采集到的AD采样值为Sad,采集电压Vc满足下列公式: Vc= 5*Sad/1023 ; (2) 通过⑴和⑵式,得到Vr与Sad的关系为: Vr = 25*Sad/1023。
[0016] 负载两端的实际工作电压Vr、采集到的AD采样值Sad以及采集电压Vc之间形成 关联链条,通过负载两端的实际工作电压Vr可以得到实时的Vc值,从而得到dalatV,单片 机根据最新的dalatV控制PWM计数值Duty的后,适时调整初始电压Vst,使初始电压Vst 与目标电压Vt更接近。
[0017] 优选地,所述步骤S3中,将负载两端的实际工作电压Vr与目标电压Vt均放大10 倍之后进行电压值比较。提高了采集电压Vc的精确度,进而提高了对负载两端的实际工作 电压Vr控制精度。
[0018] 优选地,所述步骤S3中,计时的设定值为8ms。
[0019] 优选地,所述步骤S3中,计时的设定值为10ms。
[0020] 优选地,所述步骤S3中,计时的设定值为15ms。
[0021] 本实施例中,通过P丽计数值Duty的变化适时调整初始电压Vst,使初始电压Vs 与目标电压Vt更接近,提高了对电压的控制精度,降低了误差;能够形成闭环进行自我反 馈并调节;不需要特殊电压处理芯片,降低了成本;不会因为负载变热等外部因素造成电 压控制不稳定。
[0022] 表1为负载未发热时,本方法和没有进行PWM电压补偿两种方案的负载实际工作 电压的对比:
【主权项】
1. 一种PWM控制电压的补偿方法,其特征在于,包括如下步骤: 51、 单片机的I/O 口 POl根据目标电压Vt产生相应的PWM,所述PWM产生初始电压Vst, 该初始电压Vst通过电路加载到负载上;其中,当单片机I/O 口 POl输出低电平时,所述负 载两端的实际工作电压Vr为12V,单片机送给所述PWM的计数值Duty为255, PWM计数值 Duty与目标电压Vt的关系满足下列公式: Duty = 255*Vt/12 ; 当单片机I/O 口 POl输出高电平时,所述负载两端的实际工作电压Vr为OV ; 52、 单片机I/O 口 POO通过电路对所述负载进行AD模数采集,采集到的AD采样值在所 述单片机中转变后,得到采集电压Vc ; 53、 将采集电压¥〇和目标电压¥七对比,取二者的差值(1&1&^(1&1 &^ = ¥(3-¥1单片 机从得到采集电压Vc后开始计时; 54、 当计时没有达到设定值时,继续计时,当计时到达设定值时,判断dalatV是否大于 5 ;如果dalatV>5,则Duty= Duty-1,且重复步骤S3,当dalatV < 5时,判断dalatV是否小 于-5,如果 dalatV〈_5,则 Duty= Duty+1,如果 _5 < dalatV < 5,重复步骤 S3 ;以及 55、 所述单片机通过PWM计数值Duty的变化适时调整初始电压Vst,使初始电压Vs与 目标电压Vt更接近。
2. 根据权利要求1所述的PWM控制电压的补偿方法,其特征在于:所述负载串联20K Q 的电阻Rl和5K Q的电阻R2后接地,所述单片机的I/O 口 POO通过所述电阻Rl来连接所 述负载;当所述负载两端的实际工作电压Vr达到12V时,所述电阻Rl和电阻R2进行分压; 负载两端的实际工作电压Vr满足下列公式: Vr= (20+5) /5*Vc=5Vc ; (1) 单片机I/O 口 POO采集到的AD采样值为Sad,采集电压Vc满足下列公式: Vc = 5*Sad/1023 ; (2) 通过⑴和⑵式,得到Vr与Sad的关系为: Vr = 25*Sad/1023。
3. 根据权利要求1所述的PWM控制电压的补偿方法,其特征在于:所述步骤S3中,将 负载两端的实际工作电压Vr与目标电压Vt均放大10倍之后进行电压值比较。
4. 根据权利要求1所述的PWM控制电压的补偿方法,其特征在于:所述步骤S3中,计 时的设定值为l〇ms。
【专利摘要】本发明公开了一种PWM控制电压的补偿方法,包括如下步骤:S1、单片机I/O口P01根据目标电压Vt产生相应的PWM,PWM产生初始电压,该初始电压加载到负载上;S2、I/O口P00对负载进行AD模数采集,AD值转换后,得到采集电压Vc;S3、将采集电压Vc和目标电压Vt对比,取差值dalatV,dalatV=Vc–Vt;单片机从得到采集电压Vc后开始计时;S4、当计时到达设定值时,根据dalatV在[-5,5]范围的不同位置,单片机做不同的处理;以及S5、单片机通过PWM计数值Duty的变化适时调整初始电压,使初始电压与目标电压Vt更接近。本发明提高了电压的控制精度,降低了成本。
【IPC分类】G05F1-56
【公开号】CN104808736
【申请号】CN201510199341
【发明人】柯忠乘, 陈志杰
【申请人】深圳市振邦智能科技有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月24日
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