[發明專利]一種離散化的PWM控制方法

無效

• 申請號: 201310536397.1
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103546128A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 王鳳東
• 申請（專利權）人: 上海三一重機有限公司
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明屬于機械控制領域，涉及一種控制方法，尤其涉及一種適用于發熱元件溫度控制的離散化的PWM控制方法。

背景技術

利用固態繼電器來加熱大功率阻性發熱元件時，遇到這樣一個問題：如何控制發熱元件，才能使發熱元件溫度較為均勻；只有發熱元件的溫度呈現均勻性，不是忽冷忽熱，控制效果才有可能較為理想。

一般是這樣做的：對于50赫茲交流電來說，一次固態繼電器的導通時間是20毫秒。若分辨率為1%，則PWM周期為100×20毫秒=2秒。以占空比25%為例，導通時間2秒×25%=0.5秒，關斷時間：2-0.5=1.5秒。

這樣做的問題：拿上述占空比25%來說，加熱的均勻性不好；若占空比是10%，加熱的均勻性會更不好。因此，單純考慮占空比與PWM周期，不做算法上的創新是解決不了上述存在的問題的。

發明內容

有鑒于此，本發明采用離散化PWM技術，即將一個PWM周期內的高電平，以離散的形式分到整個周期，優化了PWM輸出信號，使得加熱的方式較為均勻，發熱元件溫度呈現均勻性，避免了忽冷忽熱的現象，達到較為理想的控制效果。

為達到上述目的，具體技術方案如下：

提供了一種離散化的PWM控制方法，應用于發熱元件的溫度控制，所述發熱元件通過固態繼電器與電源相連，所述固態繼電器與可編程脈寬調制PWM單元相連，所述控制方法包括以下步驟：

步驟1，所述可編程脈寬調制PWM單元調制輸出信號，所述輸出信號將一個PWM周期內的高電平，以離散的形式分到整個周期；

步驟2，所述可編程脈寬調制PWM單元將調制后的輸出信號輸出至固態繼電器；

步驟3，所述固態繼電器根據所述輸出信號控制所述發熱元件與電源的連通或關斷。

優選的，所述步驟1中所述輸出信號在每一個工頻周期內累加占空比，若結果有進位，則輸出高電平，否則輸出低電平。

優選的，所述固態繼電器包括輸入電路、隔離和輸出電路。

優選的，所述步驟2中可編程脈寬調制PWM單元將占空比可變的輸出信號加到所述固態繼電器的輸入電路。

優選的，所述步驟3中固態繼電器的輸出回路連接發熱元件并實現其與電源的連通或關斷。

相對于現有技術，本發明的技術方案采用離散化PWM技術，即將一個PWM周期內的高電平，以離散的形式分到整個周期，優化了PWM輸出信號，使得加熱的方式較為均勻，發熱元件溫度呈現均勻性，避免了忽冷忽熱的現象，達到了較為理想的控制效果。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是占空比25%時普通PWM調制的輸出信號的波形圖；

圖2是占空比25%時本發明的實施例中可編程脈寬調制PWM單元調制的輸出信號的波形圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

以下將結合附圖對本發明的實施例做具體闡釋。

如圖1中所示的本發明的實施例的一種離散化的PWM控制方法，應用于發熱元件的溫度控制，所述發熱元件通過固態繼電器與電源相連，所述固態繼電器與可編程脈寬調制PWM單元相連，所述控制方法包括以下步驟：

步驟1，所述可編程脈寬調制PWM單元調制輸出信號，所述輸出信號將一個PWM周期內的高電平，以離散的形式分到整個周期；

步驟2，所述可編程脈寬調制PWM單元將調制后的輸出信號輸出至固態繼電器；

步驟3，所述固態繼電器根據所述輸出信號控制所述發熱元件與電源的連通或關斷。

本發明的實施例采用了離散化PWM技術，即將一個PWM周期內的高電平，以離散的形式分到整個周期，優化了PWM輸出信號，使得加熱的方式較為均勻，發熱元件溫度呈現均勻性，避免了產生忽冷忽熱的現象，達到了較為理想的控制效果。

在本發明的實施例中，令O=∑△，O=數字PWM輸出，△=占空比，若∑△>=1，O=1；否則O=0。