[发明专利]用于改变反相器的输出PWM控制的设备和方法

说明书

本文公开提供对至少包括第一开关(S3)和第二开关(S1)的反相器的改变的数字输出脉宽调制SPWM，例如正弦脉宽调制SPWM控制的设备和方法。所述方法包括：以系统调制频率生成第一二元控制信号(PWM3A)；以M倍的较高载波频率生成第二二元控制信号(PWM1A)；其中生成所述第二二元控制信号包括：提供具有K倍较高复位频率的周期性计数器；计算M个断开时刻；对于每个断开时刻，确定对应断开计数器值和对应计数器序列值；将每个断开计数器值存储在对应于相应计数器序列的相应存储器位置中且将虚拟值存储在其余存储器位置中；以及依序且周期性地将所述存储器位置的内容传送到至少一个PWM值寄存器(620)。

技术领域

本公开涉及用于控制反相器的设备和方法。明确地说，本公开涉及用于可用于例如无线充电等应用中的此类反相器的脉宽调制(PWM)控制。

背景技术

反相器将DC电力转换为AC电力。其应用范围很广泛。用于此类反相器的控制器通常使用以比输出频率高得多的频率操作的脉宽调制(PWM)。PWM的一个变体为所谓的正弦PWM(SPWM)，其中脉冲的宽度在输出的周期内以正弦方式改变。脉宽还可能需要随着电感器上的负载改变而“实时地”调整。当然，可能不需要AC电力是纯正弦的，而是可以呈马蹄形，也就是正弦AC的低谐波含量近似，其中电压峰值平滑反相，或呈梯形波形，也就是正弦AC的直线近似；以下描述将参考SPWM，但是本公开扩展到变化的输出PWM的其它波形。

在一些应用中，AC频率可能相对较高-在此上下文中，可能为数百kHz至几MHz。此类应用的例子为无线充电，其中AC电力通常借助于电感耦合从充电器侧的初级线圈传送到充电侧的次级线圈。在此类无线充电应用中，AC电力的频率，在本文中也称为系统调制频率，可能高达1或2MHz。

高频率对于SPWM控制，且尤其对于数字SPWM控制引入挑战。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供一种提供对至少包括第一开关和第二开关的反相器的改变的数字输出脉宽调制PWM控制的方法，所述方法包括：以系统调制频率生成第一二元控制信号；生成载波频率为所述系统调制频率的整数M倍且具有周期性改变的占空比的第二二元控制信号；其中生成所述第二二元控制信号包括：提供复位频率为所述调制频率的整数K倍的周期性计数器；在第一模块中计算所述第二控制信号的多个即M个断开时刻；对于所述断开时刻中的每一个，确定对应断开计数器值和对应计数器序列值；在第二模块中提供K个存储器位置；将每个断开计数器值存储在对应于相应计数器序列的相应存储器位置中；将虚拟值存储在其余存储器位置中的每一个中；以及依序且周期性地将所述存储器位置的内容传送到至少一个PWM值寄存器；所述方法进一步包括，对于对应于所述系统调制频率的周期的一半：将所述第一二元控制信号提供到所述第一开关；以及通过读取所述至少一个PWM值寄存器而将所述第二二元控制信号提供到所述第二开关。

由此，可有可能减小确定断开控制反相器的一个或多个电力开关的正确时刻所需的处理时间或努力。

在一个或多个实施例中，提供至少K个存储器位置包括提供2K个存储器位置；且所述方法进一步包括：在所述第一模块中计算所述第二控制信号的多个即M个接通时刻；在所述第二模块中提供另外K个存储器位置；对于所述接通时刻中的每一个，确定对应接通计数器值和对应计数器序列值，以及将每个接通计数器值存储在对应于相应计数器序列的相应存储器位置中。由此，可有可能减小确定接通控制反相器的一个或多个电力开关的正确时刻所需的处理时间或努力。

在一个或多个实施例中，所述K个存储器位置为直接存储器存取DMA模块的部分，或所述2K个存储器位置为直接存储器存取DMA模块的部分。通过使用DMA模块，可有可能进一步提高处理效率。

在一个或多个实施例中，所述改变的输出PWM为正弦PWM。此可为特别适用的，因为大部分AC波形为正弦或大致正弦。然而，在其它实施例中，AC波形的改变的输出可不同，例如但不限于梯形或三角形。