一种开关频率范围可调的数字脉宽调制装置及方法

摘要

本发明涉及一种开关频率范围可调的数字脉宽调制装置及方法，属于电力电子技术领域。本发明根据伪随机码发生器产生的伪随机码进行周期计算，获得周期计数点数；再通过时钟进行周期计数，并依据输入参考波和周期计数点数进行信号调制计算，获得正电平计数点数；最后根据正电平计数点数和周期计数值，由脉冲发生处理输出脉宽调制脉冲信号。该方法实现了开关频率范围可调，以避免开关电源对特定频率的通信信号的干扰，满足特殊应用场合的电磁辐射要求；采用数字方式实现脉宽调制PWM信号的发生，且方法简单，便于实现和移植。

主权项

一种开关频率范围可调的数字脉宽调制装置，其特征在于，该调制装置包括：伪随机码产生模块，用于在当前开关周期开始时刻产生伪随机码R(m)；周期计算模块，用于计算由伪随机码产生模块产生的伪随机码在当前周期的周期计数点数C(m)；信号调制模块，用于比较当前周期参考波幅值V_R(m)与脉宽调制参考波输入上限值V_M，根据V_R(m)大小所占V_M比例，以及C(m)大小计算确定当前周期正电平计数点数W(m)；脉冲发生模块，用于将当前周期正电平计数点数W(m)与当前周期的周期计数点数C(m)大小进行比较确定输出占空比，根据占空比输出该周期的脉宽调制脉冲；所述周期计算模块中伪随机码的周期计数点数C(m)的计算如下：$C\left(m\right)=C_D+ROUND\left(\right(C_U-C_D)·\frac{R\left(m\right)}{(2^M-1)})$其中，C(m)为第m个周期的周期计数点数，C_D和C_U分别是依据开关频率下限f_D和上限f_U设置的周期计数点数的上限值和下限值，当周期计数时钟CLK的频率为F_k时，C_D＝F_k/f_D，C_U＝F_K/f_U，R(m)为伪随机码，M为伪随机码的长度，ROUND(x)表示实数x四舍五入后的整数；所述信号调制模块中正电平计数点数计算公式为：$W\left(m\right)=\left\{\begin{array}{cc}ROUND\left(C\right(m)·\frac{V_R\left(m\right)}{V_M})& V_R\left(m\right)\le V_M\\ C\left(m\right)& V_R\left(m\right)>V_M\end{array}\right.$其中W(m)为第m个周期的正电平计数点数，V_R(m)和C(m)分别为当前周期参考波幅值和周期计数点数，V_M是脉宽调制参考波输入上限值。