[發明專利]基于交錯式PWM的連續可調大功率阻性負載

在審

• 申請號: 201711257101.7
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107885128A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 侯典立
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05F5/08;G05F5/02;H03K7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，包括功率線路、控制線路和控制算法，其特征在于：所述的功率線路由負載電阻與開關管串聯形成，各負載支路間并聯；所述的控制回路包括DSP或MCU線路、功率管驅動線路、電壓電流檢測線路和輔助供電線路；所述的控制算法根據要求的電阻值或功率換算出電阻支路開關管在一個周期內需要導通的時間，調節各支路開關導通時間，實現對輸入電流的控制，等效于對負載電阻的連續調整；所述的各負載支路間開關管的開關采用相位交錯方式，從而減少負載電流的紋波，降低系統輸入端濾波線路的要求。

2.根據權利要求1所述的基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，其特征在于：所述的濾波線路結構根據輸入源的不同而不同，當輸入源為電壓源時，濾波線路可以采用LC濾波或直接電容濾波；輸入源為電流源時，濾波線路則采用電容濾波。

3.根據權利要求1所述的基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，其特征在于：所述的功率線路，負載有多條支路并聯組成，每條支路中電阻與二極管并聯后再與開關管串聯，電阻根據需要選定阻值和功率，開關管負責電阻的接通和斷開，二極管負責繞線電阻等本身的寄生電感的續流。

4.根據權利要求1所述的基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，其特征在于：所述的檢測線路主要為輸入電壓和電流的檢測，包含信號的隔離，線路由電壓互感器、電流互感器和用于信號調理的差分放大器組成，把輸入端的高電壓、大電流信號轉換為適合于CPU的低壓信號。

5.根據權利要求1所述的基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，其特征在于：所述的輔助供電線路負責為檢測線路、驅動線路、CPU核心線路等提供合適的功率，通常采用反激線路拓撲，把工頻的交流220V電壓轉換為所需的直流5V、3.3V等電壓。

6.根據權利要求1所述的基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，其特征在于：所述的驅動線路負責把CPU輸出小功率信號轉換為功率開關管所需的信號，具體包含隔離和功率放大兩部分。

7.根據權利要求1所述的基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，其特征在于：所述的CPU核心線路負責算法的硬件執行，以MCU、DSP或FPGA為核心，由外加供電、端口轉換線路、通信線路等組成。

8.根據權利要求1所述的基于PWM的交錯式連續可調大功率負載，其特征在于：所述的控制算法負載在所有開關斷開時取得負載電阻的最大值，所有開關完全閉合時取得負載電阻的最小值，阻值為所有負載電阻的并聯值，隨著開關管驅動信號導通的占空比從100%-0變化，可實現阻值從最小值到最大值連續變化。