專利名稱：一種脈沖寬度調(diào)制同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同步方法，尤其涉及一種脈沖寬度調(diào)制的同步方法。
背景技術(shù)：
高精度磁鐵電源均采用開關(guān)電源，電源由數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,簡稱 DSP)和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,簡稱 ADC)控制， 控制器將采集到的數(shù)據(jù)進行比例積分微分(Proportion Integration Differentiation, 簡稱PID)運算后，產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，簡稱PWM)信號，從而對電源的功率管進行控制，產(chǎn)生給定的電流。帶PWM同步功能的開關(guān)電源能夠避免電源機箱的相互干擾，從而提高了電源的穩(wěn)定性。然而，目前部分高精度磁鐵電源均采用不帶PWM同步功能的DSP芯片，例如德州儀器(Texas Instruments，簡稱Ti)生產(chǎn)的型號為TMS320F2812的DSP芯片，這些開關(guān)電源無法有效避免電源機箱相互干擾的問題，使用起來很不方便。若通過更換帶有PWM同步功能的DSP芯片來解決電源機箱相互干擾的問題，則需耗費大量人力與財力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種脈沖寬度調(diào)制同步方法，該脈沖寬度調(diào)制同步方法應當能夠在不帶PWM同步功能的DSP芯片上實現(xiàn)PWM同步功能，從而使得DSP芯片滿足電源控制器的使用要求。根據(jù)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提出了一種脈沖寬度調(diào)制同步方法，該同步方法通過下列步驟微調(diào)一第二 PWM信號的波形，使其逐漸與一第一 PWM信號波形同步(1)將第一 PWM信號輸入到一信號捕捉單元，并記錄該第一 PWM信號的周期和相位；(2)信號捕捉單元捕捉到第二 PWM信號，并記錄該第二 PWM信號的周期和相位；(3)計算該第二 PWM信號與第一 PWM信號的相位差，將其設(shè)為一實時相位差；(4)將實時相位差與一預設(shè)相位差進行比較，若實時相位差小于預設(shè)相位差，則在第二PWM信號的周期上加I個時鐘；若實時相位差大于預設(shè)相位差，則在第二PWM信號的周期上減I個時鐘；重復上述步驟(1)-(4)，直至第一 PWM信號和第二 PWM信號的周期無限接近。優(yōu)選地，上述脈沖寬度調(diào)制同步方法還包括步驟(5):判斷第二 PWM信號周期增量是否在±0. 5%范圍內(nèi)；若第二 PWM信號周期增量大于等于0. 5%，將0. 5%的周期增量賦予第二 PWM信號周期；若第二 PWM信號周期增量小于等于-0. 5%，將-0. 5%的周期增量賦予第二 PWM信號周期。本發(fā)明所述的脈沖寬度調(diào)制同步方法能夠在不帶PWM同步功能的DSP芯片上實現(xiàn) PWM同步功能，使得DSP芯片滿足電源控制器的使用要求，從而消除了電源機箱相互干擾的問題，提高了電源的穩(wěn)定性。


圖I是一種帶PWM同步端子的電源連接框圖。圖2是PWM的輸入信號圖。圖3是PWM的輸出信號圖。圖4是德州儀器生產(chǎn)的型號為TMS320F2812的DSP芯片的引腳圖。圖5是本發(fā)明所述的脈沖寬度調(diào)制的同步方法在一種實施方式下的流程框圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合說明書附圖和具體的實施例對本發(fā)明所述的脈沖寬度調(diào)制同步方法做進一步的詳細說明。圖I顯示了各電源的連接結(jié)構(gòu)。如圖I所示，電源機箱1、2、3通過串聯(lián)的方式連接在一起。每個電源機箱上均帶有PWM端子，以使各電源機箱得到PWM同步輸入，并進行PWM 同步輸出。圖2為PWM的輸入信號圖。圖3為PWM的輸出信號圖。圖4為德州儀器生產(chǎn)的型號為TMS320F2812的DSP芯片的引腳圖。如圖2、圖3、圖4所示，上一級PWM同步信號經(jīng)過光耦6N137輸入后，輸出PWM-SYNC-I信號。PWM-SYNC-I信號通過DSP的CAP3引腳輸入到 DSP芯片中進行同步調(diào)制，然后從PWMl引腳輸出DSP PWM-SYNC-O信號。DSP PWM-SYNC-O 信號通過如圖4所示的芯片的2A4引腳輸入芯片進行驅(qū)動，然后輸出PWM-SYNC-O信號作為下一級PWM的同步信號。本發(fā)明所述的脈沖寬度調(diào)制的同步方法在本實施例中的步驟如圖5所示(I)捕捉上一級PWM信號，并記錄上一級PWM信號的周期和相位；(2)捕捉當前PWM信號，并記錄當前PWM信號的周期和相位；(3)計算上一級PWM信號與當前PWM信號的相位差，計為實時相位差；(4)將實時相位差與預設(shè)的相位差進行比較；若實時相位差小于預設(shè)的相位差， 則當前PWM信號的周期加I個時鐘；若實時相位差大于預設(shè)的相位差，則當前PWM信號的周期減I個時鐘；(5)判斷當前PWM信號的周期增量是否在±0. 5%范圍內(nèi)；若第二PWM信號周期增量大于等于O. 5 %，將O. 5 %的周期增量賦予第二 PWM信號周期；若第二 PWM信號周期增量小于等于-O. 5%，將-O. 5%的周期增量賦予當前PWM信號周期；重復上述步驟(1)-(4)，直至當前PWM信號和上一級PWM信號的周期無限接近。本技術(shù)方案通過以上步驟對當前PWM信號周期進行微調(diào)，使得兩個PWM波形之間漸漸形成一個固定的相位關(guān)系，從而實現(xiàn)兩個PWM信號之間的同步。另外，為了保證PWM的工作頻率不超過規(guī)定的范圍，還將當前PWM信號的周期增量控制在±0.5%的范圍內(nèi)。要注意的是，以上列舉的僅為本發(fā)明的具體實施例，顯然本發(fā)明不限于以上實施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種脈沖寬度調(diào)制同步方法，其特征在于包括下列步驟(1)將第一PWM信號輸入到一信號捕捉單元，并記錄該第一 PWM信號的周期和相位；(2)所述信號捕捉單元捕捉到第二PWM信號，并記錄該第二 PWM信號的周期和相位；(3)計算該第二PWM信號與第一 PWM信號的相位差，將其設(shè)為一實時相位差；(4)將所述實時相位差與一預設(shè)相位差進行比較，若實時相位差小于預設(shè)相位差，則在第二PWM信號的周期上加I個時鐘；若實時相位差大于預設(shè)相位差，則在第二PWM信號的周期上減I個時鐘；重復上述步驟(I) - (4)，直至第一 PWM信號和第二 PWM信號的周期無限接近。
2.如權(quán)利要求I所述的脈沖寬度調(diào)制同步方法，其特征在于，還包括步驟(5):判斷所述第二 PWM信號周期增量是否在±0. 5 %范圍內(nèi)；若第二 PWM信號周期增量大于等于0.5%，將O. 5%的周期增量賦予第二 PWM信號周期；若第二 PWM信號周期增量小于等于-O. 5 %，將-O. 5 %的周期增量賦予第二 PWM信號周期。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脈沖寬度調(diào)制同步方法，其包括下列步驟(1)將第一PWM信號輸入到一信號捕捉單元，并記錄該第一PWM信號的周期和相位；(2)所述信號捕捉單元捕捉到第二PWM信號，并記錄該第二PWM信號的周期和相位；(3)計算該第二PWM信號與第一PWM信號的相位差，將其設(shè)為一實時相位差；(4)將所述實時相位差與一預設(shè)相位差進行比較，若實時相位差小于預設(shè)相位差，則在第二PWM信號的周期上加1個時鐘；若實時相位差大于預設(shè)相位差，則在第二PWM信號的周期上減1個時鐘；重復上述步驟(1)-(4)，直至第一PWM信號和第二PWM信號的周期無限接近。
文檔編號H03K7/08GK102594309SQ20121009172
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者許瑞年 申請人:中國科學院上海應用物理研究所