[发明专利]泥浆正脉冲信号驱动系统及方波脉宽调制方法

摘要

一种泥浆正脉冲信号驱动系统及方波脉宽调制方法。系统包括泥浆涡轮发电机、整流滤波电路、电压采集电路、微处理器、电压转换电路、信号驱动电路和脉冲信号发生器；泥浆涡轮发电机通过整流滤波电路与电压采集电路的输入端连接、电压采集电路的输出端与微处理器连接，微处理器分别与电压转换电路和信号驱动电路连接，信号驱动电路与电压采集电路及脉冲信号发生器的输入端连接。本发明效果将整流滤波电路输出电压作为脉冲信号发生器的驱动电压，微处理器接收该电压信号，利用插值算法计算脉宽调制方波的占空比值，结构简单，易于实现，对于宽输入电压范围的泥浆发电电压，可保证脉冲信号发生器驱动电压的稳定性，提高脉冲信号发生器的驱动能力。

主权项

一种泥浆正脉冲信号驱动系统所采用的方波脉宽调制方法，所述的泥浆正脉冲信号驱动系统包括：泥浆涡轮发电机(1)、整流滤波电路(2)、电压采集电路(3)、微处理器(4)、电压转换电路(5)、信号驱动电路(6)和脉冲信号发生器(7)；泥浆涡轮发电机(1)通过整流滤波电路(2)与电压采集电路(3)的输入端连接、电压采集电路(3)的输出端与微处理器(4)连接，微处理器(4)分别与电压转换电路(5)和信号驱动电路(6)连接，信号驱动电路(6)与电压采集电路(3)及脉冲信号发生器(7)的输入端连接；其特征在于：所述的方波脉宽调制方法包括按顺序执行的下列步骤：步骤一：微处理器(4)接收到有效信号时，驱动脉冲信号发生器(7)工作需较大电流，当脉冲信号发生器(7)动作而产生编码脉冲后，在有效信号时间T内，只需很小的电流即可保持该工作状态，前一时间段记为起始时间T1，后一时间段记为保持时间T2，T＝T1+T2，根据所述的整流滤波电路(2)输出电压的阈值范围分别建立插值表：A[n]＝{a1,a2,……,an}，n为大于1的自然数B[m]＝{b1,b2,……,bm}，m为大于1的自然数其中，A为起始时间T1内脉宽调制方波插值表，当i<j时，有ai>aj，1≤i≤n，1≤j≤n，B为保持时间T2内脉宽调制方波插值表，当k<l时，有ak>al，1≤k≤m，1≤l≤m；步骤二：根据电压采集电路(3)测量得到的整流滤波电路(2)输出电压值计算该输出电压值对应的插值表序列的位置坐标：i＝*(p+(Vin‑Vmin)/H)其中，p为插值表序列的起始地址，Vin为整流滤波电路(2)输出电压值，Vmin为整流滤波电路(2)输出电压的阈值下限，H为常数，计算方法为：H＝(Vmax–Vmin)/n其中，Vmax为整流滤波电路(2)输出电压的阈值上限；步骤三：根据步骤二中得到的整流滤波电路(2)输出电压值对应的插值表序列的位置坐标计算占空比值：D＝(PWMPER‑A[i]×PWMPER/100)/PWMPER×100％，在T1时间内；D＝(PWMPER‑B[i]×PWMPER/100)/PWMPER×100％，在T2时间内；其中，D为脉宽调制波形的占空比值，PWMPER为占空比值量化上限；步骤四：当微处理器(4)接收到电压转换电路(5)输出的有效信号时，在T1时间段内，根据步骤二至步骤三查询起始时间T1内脉宽调制方波插值表A计算输出脉宽调制方波的占空比值，在T2时间段内，根据步骤二至步骤三查询保持时间T2内脉宽调制方波插值表B计算输出脉宽调制方波的占空比值，驱动脉冲信号发生器(7)正常动作；当微处理器(4)未接收到电压转换电路(5)输出的有效信号时，无脉宽调制方波输出，脉冲信号发生器(7)无动作。