[发明专利]一种离散化的PWM控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机械控制领域，涉及一种控制方法，尤其涉及一种适用于发热元件温度控制的离散化的PWM控制方法。

背景技术

利用固态继电器来加热大功率阻性发热元件时，遇到这样一个问题：如何控制发热元件，才能使发热元件温度较为均匀；只有发热元件的温度呈现均匀性，不是忽冷忽热，控制效果才有可能较为理想。

一般是这样做的：对于50赫兹交流电来说，一次固态继电器的导通时间是20毫秒。若分辨率为1%，则PWM周期为100×20毫秒=2秒。以占空比25%为例，导通时间2秒×25%=0.5秒，关断时间：2-0.5=1.5秒。

这样做的问题：拿上述占空比25%来说，加热的均匀性不好；若占空比是10%，加热的均匀性会更不好。因此，单纯考虑占空比与PWM周期，不做算法上的创新是解决不了上述存在的问题的。

发明内容

有鉴于此，本发明采用离散化PWM技术，即将一个PWM周期内的高电平，以离散的形式分到整个周期，优化了PWM输出信号，使得加热的方式较为均匀，发热元件温度呈现均匀性，避免了忽冷忽热的现象，达到较为理想的控制效果。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

提供了一种离散化的PWM控制方法，应用于发热元件的温度控制，所述发热元件通过固态继电器与电源相连，所述固态继电器与可编程脉宽调制PWM单元相连，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1，所述可编程脉宽调制PWM单元调制输出信号，所述输出信号将一个PWM周期内的高电平，以离散的形式分到整个周期；

步骤2，所述可编程脉宽调制PWM单元将调制后的输出信号输出至固态继电器；

步骤3，所述固态继电器根据所述输出信号控制所述发热元件与电源的连通或关断。

优选的，所述步骤1中所述输出信号在每一个工频周期内累加占空比，若结果有进位，则输出高电平，否则输出低电平。

优选的，所述固态继电器包括输入电路、隔离和输出电路。

优选的，所述步骤2中可编程脉宽调制PWM单元将占空比可变的输出信号加到所述固态继电器的输入电路。

优选的，所述步骤3中固态继电器的输出回路连接发热元件并实现其与电源的连通或关断。

相对于现有技术，本发明的技术方案采用离散化PWM技术，即将一个PWM周期内的高电平，以离散的形式分到整个周期，优化了PWM输出信号，使得加热的方式较为均匀，发热元件温度呈现均匀性，避免了忽冷忽热的现象，达到了较为理想的控制效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是占空比25%时普通PWM调制的输出信号的波形图；

图2是占空比25%时本发明的实施例中可编程脉宽调制PWM单元调制的输出信号的波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。

如图1中所示的本发明的实施例的一种离散化的PWM控制方法，应用于发热元件的温度控制，所述发热元件通过固态继电器与电源相连，所述固态继电器与可编程脉宽调制PWM单元相连，所述控制方法包括以下步骤：

步骤1，所述可编程脉宽调制PWM单元调制输出信号，所述输出信号将一个PWM周期内的高电平，以离散的形式分到整个周期；

步骤2，所述可编程脉宽调制PWM单元将调制后的输出信号输出至固态继电器；

步骤3，所述固态继电器根据所述输出信号控制所述发热元件与电源的连通或关断。

本发明的实施例采用了离散化PWM技术，即将一个PWM周期内的高电平，以离散的形式分到整个周期，优化了PWM输出信号，使得加热的方式较为均匀，发热元件温度呈现均匀性，避免了产生忽冷忽热的现象，达到了较为理想的控制效果。

在本发明的实施例中，令O=∑△，O=数字PWM输出，△=占空比，若∑△>=1，O=1；否则O=0。