3.2 PWM調(diào)制信號的頻率轉(zhuǎn)換

上位機輸出的PWM調(diào)制信號的頻率為1 kHz左右。由于該頻率比較低，直接對其進(jìn)行濾波后的紋波比較大，因此，在濾波之前，應(yīng)先把接收的PWM調(diào)制信號轉(zhuǎn)變成與占空比成線性比例的高頻PWM調(diào)制信號，頻率轉(zhuǎn)換可通過PCA0 (P3.5)PWM功能模塊來實現(xiàn)。由于選擇的晶振為20MHz，故可選Fosc／2為PCA／PWM時鐘輸入源，這樣，其PWM的頻率為39.062 kHz。

這樣，當(dāng)PCA0模塊設(shè)置為PWM輸出模式時，根據(jù)PCA脈寬調(diào)節(jié)模式(PWM)的工作原理，當(dāng)CCAP0L=FFH時，P3.5將輸出占空比為0的PWM信號，而當(dāng)CCAP0L=80H時，P3.5則輸出占空比為50％的PWM信號，當(dāng)CCAP0L=0時，P3.5會輸出占空比為100％的PWM信號。這樣，由PCA脈寬調(diào)節(jié)模式(PWM)的工作原理可得：

這樣，通過上式即可把頻率為1 kHz的PWM信號轉(zhuǎn)換為頻率為39.062 kHz的PWM信號，其轉(zhuǎn)換后的PWM占空比與原來的1 kHz的PWM信號成線性比例關(guān)系。

4 二階濾波電路

圖5所示為有源二階濾波電路的原理圖。由有電源變換器的反饋量可知，當(dāng)調(diào)壓偏移量為1.5V的時候，電源輸出40 V；當(dāng)調(diào)壓偏移量為3.0V的時候，電源輸出60 V。因此，在PWM信號的占空比為5％時，調(diào)節(jié)二階有源濾波器的參數(shù)，并通過調(diào)節(jié)R5／R4來改變運算放大器的增益，然后調(diào)節(jié)RW1即可改變運算放大器的基準(zhǔn)，使偏移量VS為1.5 V；而在PWM信號占空比為95％時，使偏移量VS為3.0 V。這樣就可使PWM信號的占空比在5％～95％之間變化，從而使變換器的輸出電壓在40 Vdc～60 Vdc范圍內(nèi)線性變化。

5 仿真驗證

根據(jù)圖5進(jìn)行PSIM仿真驗證時，可將仿真參數(shù)設(shè)定為：R1=R2=R4=R5=10 kΩ，R3=20 kΩ，R6=2 kΩ，R7=1 kΩ，C1=C2=C3=C4=104 pF，從而得出如圖6所示的特定占空比的Vs波形。

其它特定占空比(D=5％，20％，40％，60％，80％，95％)的仿真記錄數(shù)據(jù)如表1所列。圖7所示是該調(diào)壓電路的PWM信號占空比與Vs調(diào)壓偏移量的變化曲線。由圖可見，該變化呈線性關(guān)系。

6 結(jié)束語

本文通過提高PWM調(diào)制信號的頻率，再結(jié)合二階有源濾波電路，實現(xiàn)了頻率到電壓的一種轉(zhuǎn)換。該轉(zhuǎn)換可在40Vdc～60Vdc范圍內(nèi)，對ZXC10通信電源的輸出電壓通過PWM信號進(jìn)行線性調(diào)節(jié)，這種方法可以避免使用較貴的D／A轉(zhuǎn)換模塊，因而可以節(jié)省成本。同時也提高了該電源的工程使用價值。