[发明专利]一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统

说明书

本发明所提供的一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统。所述PWM调制方法，在PWM周期不变的情况下，在一个PWM周期内多次调整脉冲宽度，动态控制功率开关管，克服了因为功率开关管的工作频率低的限制，实现了通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。

技术领域

本发明涉及绝缘栅双极型晶体管控制领域，特别是涉及一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统。

背景技术

现在的工业级大功率电源(几十Kw至几百Kw级)通常是采用大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)模块组装而成。IGBT具有节能、安装维修方便、散热稳定、工作电流大等特点，因此被广泛的应用。大型电源基本都选择用IGBT，如高铁电机驱动，电动汽车的电机控制等。可见，通过控制IGBT实现电源系统的快速响应尤为重要。现有技术中多采用模拟电源控制芯片和数字电源控制芯片进行IGBT的控制。其中，模拟电源控制芯片多采用UC38XX，SG25XX等系列来实现。数字电源控制芯片多采用TI28XX系列来控制IGBT来实现。但是，因为包括IGBT在内的功率开关管的工作频率很低的限制，即使在模拟电源控制芯片和数字电源控制芯片的工作频率很高的情况下，也无法实现通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。

发明内容

本发明的目的是提供一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统，以实现通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种PWM调制方法，所述PWM调制方法包括如下步骤：

将初始的当前PWM周期的最大脉宽设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽，将时间计数值的初始值设置为0，所述时间计数值从初始值开始每预设时间周期增加1；

获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽；

获取AD采样时的时间计数值，作为当前的时间计数值；

判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的最大脉宽，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示当前的时间计数值小于当前PWM周期的最大脉宽，则判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的给定脉宽，得到第二判断结果，若所述第二判断结果表示当前的时间计数值小于当前PWM周期的给定脉宽，则利用当前PWM周期的给定脉宽更新当前PWM周期的最大脉宽，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，返回步骤“获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽”；

若所述第一判断结果表示当前的时间计数值不小于当前PWM周期的最大脉宽或所述第二判断结果表示当前的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则等待下一个PWM周期的到来，当下一个PWM周期到来时，执行步骤“将初始的当前PWM周期的脉宽设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽，将时间计数值的初始值设置为“0”。

可选的，所述利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，具体包括：

当时间计数值增加时，判断增加后的时间计数值是否小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，得到第三判断结果；

若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为高电平；

若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为低电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前周期的实际调制脉宽。

一种PWM调制模块，所述PWM调制模块包括：PWM计数器、PWM值更新模块和PWM生成模块；