本文通过提高PWM调制信号的频率，再结合二阶有源滤波电路，实现了频率到电压的一种转换。该转换可在40Vdc60Vdc范围内，对ZXC10通信电源的输出电压通过PWM信号进行线性调节，这种方法可以防止使用较贵的D/A 转换模块，因而可以节省本钱。同时也提高了该电源的工程使用价值。

　　上位机输出的PWM调制信号的频率为1kHz，而且系统要求电源能根据PWM信号的占空比进行调压。即对电源输出电压在40Vdc60Vdc范围内通过此PWM信号进行线性调节。PWM信号5%占空比对应40±0.5Vdc95%占空比对应60±0.5Vdc以前此功能是用带有D/A 单片机来实现.即把PWM调制信号输入单片机，STC12C2052A D单片机控制的改进型调压电路：ZXC10通信电源系统中。通过单片机来计算PWM信号的占空比，再根据PWM信号的占空比与输出电压的关系，并通过D/A 转换来发生用于调节输出电压的偏移量，*后通过此偏移量和电源输出反馈量的共同作用来实现调压。

　　1单片机调压系统

　　如果把PWM调制信号的频率提高，通过带有D/A 单片机来实现调压系统的方框图如图1所示。但是由于带有D/A 单片机比较贵，　因而会增加产品本钱。再经过一个简单的二阶有源低通滤波器来发生调压偏移量，则可用不带D/A 转换的单片机来实现调压，这样可以大大节省本钱。其改进后的电路方框图如图2所示。

　　2STC12C2052A DPCA /PWM工作原理

　　由于STC12C2052A D单片机是作于1个时钟/机器周期，且有增强型8051内核。故其速度比普通8051快812倍。该单片机有2路可编程计数器阵列(PCA /PWM其中PCA 1模块用作捕获模式，可识别输入的PWM调制信号，PCA 0模块用作脉宽调节模式(PWM可实现频率转换。此外，由于该单片机价格比较廉价，故采用此单片机作为核心控制芯片。

　　2.1STC12C2052A D单片机的PCA 捕获模式

　　每个模块可编程工作在4种模式下，可与2个16位捕获/比较模块相连，STC12C2052A D系列单片机中的PCA 可编程计数器阵列含有一个特殊的16位定时器。即：上升/下降沿捕获、软件定时器、高速输出或可调制脉冲输出。设计时，可将模块0连接到P3.7CEX0/PCA 0/PWM0模块1连接到P3.5CEX1/PCA 1/PWM1由于寄存器CH和CL内容是正在自由递增计数的16位PCA 定时器的值，因此，PCA 定时器可作为2个模块的公共时间基准，并可通过编程工作在1/12振荡频率、1/2振荡频率、定时器0溢出或ECI脚的输入(P3.4定时器的计数源由CMODSFRCPS1和CPS0位来确定。

　　寄存器CCA PMn中的CA PNn和CA PPn至少应有一位必须置1对模块的外部CEXn输入(包括CEX0/P3.7CEX1/P3.5CEX2/P2.0CEX3/P2.4口)跳变进行采样时，要使PCA 模块工作在图3所示的捕获模式。若采样到有效跳变，其PCA 硬件就将PCA 计数器阵列寄存器(CH和CL值装载到模块的捕获寄存器中(CCA PnL和CCA PnH

　　2.2STC12C2052A DPCA 脉宽调节模式

　　所以，所有PCA 模块都可按图4所示的工作模式用作PWM输出。其输出频率取决于PCA 定时器的时钟源。由于所有模块均共用仅有的PCA 定时器。输出频率相同。各个模块的输出占空比是独立变化的与使用的捕获寄存器{EPCnLCCA PnL}有关。当CLSFR值小于{EPCnLCCA PhL}时，输出为低，而当PCA CLSFR值等于或大于{EPCnLCCA PnL}时，输出为高。当CL值由FF变为00溢出时，{EPCnHCCA PnH}内容将被装载到{EPCnLCCA PnL}中。这样就可实现无干扰地更新PWM使能PWM模式时，模块CCA PMn寄存器的PWMn和ECOMn位必须置位。由于PWM8位的所以可用下式来计算PWM信号频率：

　　3PWM信号的接收与转换

　　3.1PWM调制信号接收模块

　　越容易滤波)故将PCA 定时器的时间基准置为1/2振荡频率。用PCA 1P3.7模块来识别接收的PWM调制信号时，应使PCA 1工作在上升/下降沿捕获工作模式，并打开PCA 中断。设计时，可首先设置PCA 1工作在上升沿捕获工作模式，这样，当P3.7脚采样到上升沿跳变时，PCA 0模块即可将PCA 计数器阵列寄存器CH和CL值装载到模块的捕获寄存器中{CCA P1H,由于要用PCA 1模块来把上位机输出的频率为1kHzPWM调制信号的频率提高(因为频率越高。CCA P1L}然后在中断中把{CCA P1H,CCA P1L}值存放到自定义的数据单元{UP_DA TA HUP_DA TA L}中，并在中断中把PCA 1工作模式设置为下降沿捕获工作模式，从而在P3.7脚采样到下降沿跳变时，PCA 1模块硬件就可将PCA 计数器阵列寄存器{CHCL值装载到模块的捕获寄存器中{CCA P1H,CCA P1L}之后，再在中断中把{CCA P1H,CCA P1L}值存放在数据单元{DOWN_DA TA HDOWN_DA TA L}中，并利用双字节无符号数减法得出PWM调制信号正脉冲时定时器的计数个数为：

　　N1={DOWN_DA TA HDOWN_DA TA L-{DOWN_DA TA HDOWN_DA TA L}

　　可设1ms中PCA 定时器的计数个数为N2则PWM调制信号的占空比为：由于PWM调制信号的频率为1kHz周期T为1ms因此。

　　3.2PWM调制信号的频率转换

　　直接对其进行滤波后的纹波比较大，上位机输出的PWM调制信号的频率为1kHz左右。由于该频率比较低。因此，滤波之前，应先把接收的PWM调制信号转变成与占空比成线性比例的高频PWM调制信号，频率转换可通过PCA 0P3.5PWM功能模块来实现。由于选择的晶振为20MHz故可选Fosc/2为PCA /PWM时钟输入源，这样，其PWM频率为39.062kHz

　　当PCA 0模块设置为PWM输出模式时，这样。根据PCA 脉宽调节模式(PWM工作原理，当CCA P0L=FFH时，P3.5将输出占空比为0PWM信号，而当CCA P0L=80H时，P3.5则输出占空比为50%PWM信号，当CCA P0L=0时，P3.5会输出占空比为100%PWM信号。由PCA 脉宽调节模式(PWM工作原理可得：

　　通过上式即可把频率为1kHzPWM信号转换为频率为39.062kHzPWM信号，这样。其转换后的PWM占空比与原来的1kHzPWM信号成线性比例关系。

　　4二阶滤波电路

　　当调压偏移量为1.5V时候，图5所示为有源二阶滤波电路的原理图。由有电源变换器的反馈量可知。电源输出40V;当调压偏移量为3.0V时候，电源输出60V因此，PWM信号的占空比为5%时，调节二阶有源滤波器的参数，并通过调节R5/R4来改变运算放大器的增益，然后调节RW1即可改变运算放大器的基准，使偏移量VS为1.5V;而在PWM信号占空比为95%时，使偏移量VS为3.0V这样就可使PWM信号的占空比在5%95%之间变化，从而使变换器的输出电压在40Vdc60Vdc范围内线性变化。

　　5仿真验证

　　可将仿真参数设定为：R1=R2=R4=R5=10kΩ，根据图5进行PSIM仿真验证时。R3=20kΩ，R6=2kΩ，R7=1kΩ，C1=C2=C3=C4=104pF从而得出如图6所示的特定占空比的Vs波形。

　　该变化呈线性关系。其它特定占空比(D=5%20%40%60%80%95%仿真记录数据如表1所列。图7所示是该调压电路的PWM信号占空比与Vs调压偏移量的变化曲线。由图可见。