基于AVR的高精度CPSMc究

3．2 PSM硬件电路的实现
PSM通过控制单位时间内导通和关断的脉冲信号的个数比来控制输出功率，PSM可保证输出脉冲均匀分布，因此，即使是低Q值的负载，也能获得平稳的输出电流。具体实现时，V1和V2的控制信号由n个1／2i(i=1，2，3，……，n)分频器的输出信号叠加而成，即一个控制周期内有2n个驱动脉冲。功率最大时，脉冲密度为2n／2n；只有1个脉冲时，脉冲密度为1／2n；有m(0≤m≤2n)个脉冲时，脉冲密度为m／2n。控制这n个分频器的组合，即可控制输出脉冲的密度，从而控制输出功率Po1：

式中：T为一个控制周期的时间；uo，io为逆变器输出的瞬时电压、电流；PN为额定功率。
图3示出n=4时的PSM脉冲产生电路结构框图，也是此设计中PSM硬件电路所采用的结构。D3D2D1D0为4位二进制控制量，根据其值决定各分频器输出信号选通与否，最后将这4路信号合成，即可以表示0／16～15／16的脉冲密度。当要求脉冲密度大于15／16时，直接输出基准脉冲，即为16／16。

各分频器输出的脉冲信号频率相差1／2，且保持一定的相位差，以保证最终输出的信号均匀分布。以密度为11／16的脉冲为例，其合成方式可写为：11／16=1／2+1／8+1／16。
3．3 基于AVR的CPSM实现方案
CPSM的基本思路为将一个PSM的控制周期作为一个基本控制单元，对多个控制单元进行复合，从而实现精度的提升。图4为CPSM脉冲合成
示意图，一个PSM的控制周期T仅有16个控制脉冲，而将n个连续的Tk(k=1，2，3，……，n)复合后，一个CPSM控制周期Tc有16n个控制脉冲。采用单片机对各个Tk独立控制，便可获得1／(16n)的控制精度。图4中，n=64。

该控制策略输出功率为：