軟件PWM法具哪些優(yōu)缺點
軟件PWM法具哪些優(yōu)缺點 PWM軟件法控制充電電流 本方法的基本思想就是利用單片機具有的PWM端口,在不改變PWM方波周期的前提下,通過軟件的方法調(diào)整單片機的PWM控制寄存器來調(diào)整PWM的占空比,從而控制充電電流。本方法所要求的單片機必須具有ADC端口和PWM端口......
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PWM軟件法控制充電電流
本方法的基本思想就是利用單片機具有的PWM端口,在不改變PWM方波周期的前提下,通過軟件的方法調(diào)整單片機的PWM控制寄存器來調(diào)整PWM的占空比,從而控制充電電流。本方法所要求的單片機必須具有ADC端口和PWM端口這兩個必須條件,另外ADC的位數(shù)盡量高,單片機的工作速度盡量快。在調(diào)整充電電流前,單片機先快速讀取充電電流的大小,然后把設定的充電電流與實際讀取到的充電電流進行比較,若實際電流偏小則向增加充電電流的方向調(diào)整PWM 的占空比;若實際電流偏大則向減小充電電流的方向調(diào)整PWM的占空比。在軟件PWM的調(diào)整過程中要注意ADC的讀數(shù)偏差和電源工作電壓等引入的紋波干擾,合理采用算術(shù)平均法等數(shù)字濾波技術(shù)。軟件PWM法具有以下優(yōu)缺點。
優(yōu)點:
簡化了PWM的硬件電路,降低了硬件的成本。利用軟件PWM不用外部的硬件PWM和電壓比較器,只需要功率MOSFET、續(xù)流磁芯、儲能電容等元器件,大大簡化了外圍電路。
可控制涓流大小。在PWM控制充電的過程中,單片機可實時檢測ADC端口上充電電流的大小,并根據(jù)充電電流大小與設定的涓流進行比較,以決定PWM占空比的調(diào)整方向。
電池喚醒充電。單片機利用ADC端口與PWM的寄存器可以任意設定充電電流的大小,所以,對于電池電壓比較低的電池,在上電后,可以采取小電流充一段時間的方式進行充電喚醒,并且在小電流的情況下可以近似認為恒流,對電池的沖擊破壞也較小。
缺點:
電流控制精度低。充電電流的大小的感知是通過電流采樣電阻來實現(xiàn)的,采樣電阻上的壓降傳到單片機的ADC輸入端口,單片機讀取本端口的電壓就可以知道充電電流的大小。若設定采樣電阻為Rsample(單位為Ω),采樣電阻的壓降為Vsample(單位為mV), 10位ADC的參考電壓為5.0V。則ADC的1 LSB對應的電壓值為 5000mV/1024≈5mV。一個5mV的數(shù)值轉(zhuǎn)換成電流值就是50mA,所以軟件PWM電流控制精度最大為50mA。若想增加軟件PWM的電流控制精度,可以設法降低ADC的參考電壓或采用10位以上ADC的單片機。
PWM采用軟啟動的方式。在進行大電流快速充電的過程中,充電從停止到重新啟動的過程中,由于磁芯上的反電動勢的存在,所以在重新充電時必須降低PWM的有效占空比,以克服由于軟件調(diào)整PWM的速度比較慢而帶來的無法控制充電電流的問題。
充電效率不是很高。在快速充電時,因為采用了充電軟啟動,再加上單片機的PWM調(diào)整速度比較慢,所以實際上停止充電或小電流慢速上升充電的時間是比較大的。
為了克服2和3缺點帶來的充電效率低的問題,我們可以采用充電時間比較長,而停止充電時間比較短的充電方式,例如充2s停50ms,再加上軟啟動時的電流慢速啟動折合成的停止充電時間,設定為50ms,則實際充電效率為(2000ms-100ms)/2000ms=95%,這樣也可以保證充電效率在90%以上。
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