CN114340075A - 一种基于疝气灯能量输出的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于能量控制技术改进领域,提供一种基于疝气灯能量输出的控制方法,包括:S1、根据不同输出对疝气灯能量输出进行参数设置;S2、根据选择的输出参数不同确定能量总体预输出包络脉宽;S3、根据包络脉宽对能量输出的脉宽及脉冲个数进行调制;S4、根据调制的脉宽及脉冲个数生成触发信号控制疝气灯输出能量;S5、判断本次能量输出中控制脉冲个数是否结束,若结束,则本次能量输出结束,若未结束,则返回步骤S3。由于能量是通过多次输出,所以每次输出的能量就比较少,通过合理的控制脉冲数的输出就可以保证每次输出的能量其疼痛感在合理范围内。总结来说就是实现大能量输出保证功效,与此同时又能够保证不痛,提高用户的体验。
Description
技术领域
本发明属于能量控制技术改进领域,尤其涉及一种基于疝气灯能量输出的控制方法。
背景技术
毛发生长依赖于毛囊末端的大量的毛母细胞。毛母细胞的持续分裂繁殖代谢保持毛发持续生长。
不管是家用还是医美脱毛仪,其工作机制都是基于光子的“选择性光热作用”使毛母细胞失活进而使毛囊停止生长。简单来说,就是光作用在皮肤上,由于毛囊具有大量黑色素的存在进而吸收光产生的最大热量,在毛囊附近温度升的最高,进而使毛母细胞失活。
目前,市面上脱毛仪主要有两大类型:IPL脱毛仪和激光脱毛仪。两者脱毛的工作机制相同,都是基于“选择性光热作用”实现脱毛。
目前大家对脱毛仪的核心需求在于不痛且有效。但是市场上很多家用IPL脱毛仪为了减少疼痛感而忽略了有效或者只实现了部分有效。家用IPL脱毛仪其功效主要取决于能量密度,光脉宽,光谱范围等参数。根据理论和临床经验,合理的光谱范围在650nm~1200nm,该光谱范围通过合理的滤波片选型就可以实现很好的光谱选择。对于光脉宽该参数,其最佳脉宽带应该稍大于毛囊的热弛豫时间TRT(约0.3-10ms),目前家用脱毛仪能量一般在7.5J~96J,故合理的脉宽范围在于2.5-60ms具体取决于不同的部位和档位。总能量以及能量密度越高,其脱毛效果越持久,根据文献Areview of hand-held, home-usecosmetic laser and light devices研究表明:能量密度必须≥5J/cm²才能够持久损坏毛囊,防止毛发再生,进而达到永久性脱毛,但是相应地,能量越大,其疼痛感就越明显。综上,要想实现有效持久脱毛,需要合适的光脉宽以及光谱范围以及尽可能合理的大的能量输出。但是悖论在于有效在于大能量的输出,而减少疼痛在于小的能量输出,目前市面上很多家用IPL脱毛仪为了满足用户不痛的需求而牺牲了有效能量的输出。当然还有另外一种技术冰点脱毛。所谓冰点,其实就是在皮肤上涂一层凝胶,或者有表面低温装置,一般是5℃,通过这样的方式来减少痛感,冰点脱毛有一定的效果但是治标不治本,另外成本也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于疝气灯能量输出的控制方法,旨在解决在大能量输出的同时保证减少痛感,有效的时候提高用户体验的技术问题。
本发明是这样实现的,一种基于疝气灯能量输出的控制方法,所述基于疝气灯能量输出的控制方法包括以下步骤:
S1、根据不同输出对疝气灯能量输出进行参数设置;
S2、根据选择的输出参数不同确定能量总体预输出包络脉宽;
S3、根据包络脉宽对能量输出的脉宽及脉冲个数进行调制;
S4、根据调制的脉宽及脉冲个数生成触发信号控制疝气灯输出能量;
S5、判断本次能量输出中控制脉冲个数是否结束,若结束,则本次能量输出结束,若未结束,则返回步骤S3。
本发明的进一步技术方案是:所述步骤S3中脉宽调制波生成包括以下步骤:
S311、根据脉宽调制周期与设定的定时器时基获取寄存器的自动重装载值;
S312、确定脉宽调制波的占空比并根据该占空比计算出需要输出高电平时间的时基个数作为比较值;
S313、计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值,则输出低电平;
S314、根据输出的高电平生成脉宽调制波;
S315、判断本次脉宽调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次调制波生成,若否,则返回步骤S311循环生成脉宽调制波直至本次脉宽调制波全部生成。
本发明的进一步技术方案是:所述步骤S312中是根据脉宽周期*占空比得到比较值写入寄存器内。
本发明的进一步技术方案是:在循环生成脉宽调制波中周期不变其自动重装载值不变,比较值根据新的占空比重新确定后在计数器加一与比较值对比,小于比较值输出高电平,大于比较值输出低电平。
本发明的进一步技术方案是:所述步骤S3中频率调制波生成包括以下步骤:
S321、设定定时器的时基并根据脉冲调制频率获取脉宽周期;
S322、依据获取的脉宽周期和设定的时基在寄存器中自动重装载值;
S323、根据疝气灯的导通时间与定时器的时基计算出需要高电平时间的时基个数作为比较值;
S324、计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值时,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值时,则输出低电平;
S325、根据输出的高电平生成脉冲频率调制;
S326、判断本次脉冲频率调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次脉冲频率调制波生成,若否,则返回步骤S311循环生成脉冲频率调制波直至本次调制波全部生成。
本发明的进一步技术方案是:在步骤S323中比较值是根据疝气灯的导通时间/时间的设定值计算得到并写入寄存器中。
本发明的进一步技术方案是:在循环生成脉冲频率调制波中根据频率变化使得脉宽周期变化导致自动重装载值改变,在频率变化后疝气灯的导通时间变化导致比较值变化,经过变化后每次计数器加一后与比较值对比,计数器计数值小于比较值时,输出高电平,计数器计数值大于比较值时,输出低电平。
本发明的进一步技术方案是:所述步骤S4中通过控制电压或电流来维持疝气灯的导通。
本发明的另一目的在于提供一种基于疝气灯能量输出的控制系统,所述基于疝气灯能量输出的控制系统包括
参数设置模块,用于根据不同输出对疝气灯能量输出进行参数设置;
包络脉宽模块,用于根据选择的输出参数不同确定能量总体预输出包络脉宽;
调制模块,用于根据包络脉宽对能量输出的脉宽及脉冲个数进行调制;
输出模块,用于根据调制的脉宽及脉冲个数生成触发信号控制疝气灯输出能量;
判断模块,用于判断本次能量输出中控制脉冲个数是否结束,若结束,则本次能量输出结束,若未结束,则返回调制模块。
本发明的进一步技术方案是:所述调制模块中脉宽调制波生成包括
重载单元,用于根据脉宽调制周期与设定的定时器时基获取寄存器的自动重装载值;
计算脉宽比较值单元,用于确定脉宽调制波的占空比并根据该占空比计算出需要输出高电平时间的时基个数作为比较值;
对比单元,用于计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值,则输出低电平;
脉宽调制波生产单元,用于根据输出的高电平生成脉宽调制波;
脉宽调制波是否全部生产判断单元,用于判断本次脉宽调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次调制波生成,若否,则返回重载单元循环生成脉宽调制波直至本次脉宽调制波全部生成。
所述计算脉宽比较值单元中是根据脉宽周期*占空比得到比较值写入寄存器内。
在循环生成脉宽调制波中周期不变其自动重装载值不变,比较值根据新的占空比重新确定后在计数器加一与比较值对比,小于比较值输出高电平,大于比较值输出低电平。
所述调制模块中频率调制波生成包括以下步骤:
确定脉宽单元,用于设定定时器的时基并根据脉冲调制频率获取脉宽周期;
频率重载值单元,用于依据获取的脉宽周期和设定的时基在寄存器中自动重装载值;
计算频率比较值单元,用于根据疝气灯的导通时间与定时器的时基计算出需要高电平时间的时基个数作为比较值;
比对单元,用于计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值时,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值时,则输出低电平;
脉冲频率调制波生成单元,用于根据输出的高电平生成脉冲频率调制波;
全脉冲频率调制波生成判断单元,用于判断本次脉冲频率调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次脉冲频率调制波生成,若否,则返回确定脉宽单元循环生成脉冲频率调制波直至本次调制波全部生成。
在计算频率比较值单元中比较值是根据疝气灯的导通时间/时间的设定值计算得到并写入寄存器中。
在循环生成脉冲频率调制波中根据频率变化使得脉宽周期变化导致自动重装载值改变,在频率变化后疝气灯的导通时间变化导致比较值变化,经过变化后每次计数器加一后与比较值对比,计数器计数值小于比较值时,输出高电平,计数器计数值大于比较值时,输出低电平。
所述输出模块中通过控制电压或电流来维持疝气灯的导通。
本发明的有益效果是:通过阶段输出设置,从总体包络上实现大能量输出。由于能量是通过多次输出,所以每次输出的能量就比较少,通过合理的控制脉冲数的输出就可以保证每次输出的能量其疼痛感在合理范围内。所以总结来说就是实现大能量输出保证功效,与此同时又能够保证不痛,提高用户的体验。另外我们从总体上改变了输出IPL光的包络等效脉宽,所以其针对于不同部位的其对光的脉宽需求是不一样,如此更进一步的从功效上得到了改善。最后,由于用户的疼痛感可控,所以不需要冰点功能,进而减少了成功。
附图说明
图1是传统脱毛仪控制方法能量输出波形示意图。
基于疝气灯能量输出的控制方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的75%占空比调制能量输出波形示意图;
图3是本发明实施例提供的55%占空比调制能量输出波形示意图。
图4是本发明实施例提供的35%占空比调制能量输出波形示意图。
图5是本发明实施例提供的200Hz 5ms 1ms ON 4ms OFF能量输出波形示意图。
图6是本发明实施例提供的500Hz 2ms 50% 1ms ON 1ms OFF能量输出波形示意图。
图7是本发明实施例提供的125Hz 8ms 1ms ON 7ms OFF能量输出波形示意图。
图8是本发明实施例提供的脉宽可调的氙气灯能量输出控制方法系统框图。
图9是本发明实施例提供的PWM调制能量输出控制流程图。
图10是本发明实施例提供的PFM调制能量输出控制流程图。
图11是本发明实施例提供的软件方式PWM调制波生成流程图。
图12是本发明实施例提供的软件方式PFM调制波生成流程图。
图13是本发明实施例提供的基于氮化镓的可调脉宽能量输出电气原理图。
图14是本发明实施例提供的基于IGBT的可调脉宽能量输出的电气原理图。
图15是本发明实施例提供的将预燃维持电压产生模块并联在GaN FET的电气原理图。
图16是本发明实施例提供的将预燃维持电压产生模块并联在IGBT的电气原理图。
具体实施方式
如图1-16所示,本发明提供的基于疝气灯能量输出的控制方法,其详述如下:
脱毛仪本质是电光转换的设备,通过电容的放电将这种电能转换为氙气灯的光源以光能的形式输出,然后光通过滤光片,反光罩等最终到达皮肤,最后失活毛母细胞。而在整个转换和能量传递过程中就有大量的能量损耗,这些损耗就决定最终转换效率的高低,损耗小,效率就高,反之则低。所以脱毛仪大能量输出的关键一是增加电容器的容值,因为电容其存储的能量为C*V²/2;二是在减少整个能量传递路径上的损耗。本发明的主要是通过增加电容的值来实现大能量的输出,传统的脱毛仪其电容值一般在800uF左右,其耐压值为400V,则其对应的总能量为64J,在我们其中的一个具体实施例中为1200uF,其在同样的400V的情况下,其可以输出的总能量为96J。
传统的能量输出控制方法是:当用户选择好对应的档位,待检测到皮肤之后一次性将电容的能量通过氙气灯放电输出。如果在增加了电容值之后,仍然按照传统的方式输出能量则用户的痛感会加剧。所以本发明基于此改变了能量输出的方式,由传统的一次性输出能量改变为多次分阶段能量输出,进而在保证大能量输出的同时兼顾减少痛感。
传统的能量输出控制方法是一次性将电容存储的能量通过氙气灯放电输出,其电容电压的变化如图1所示,该能量输出方式中,整个有效脉宽为8ms。
本发明的能量输出控制方法有两种,一种是PWM方式,即脉宽调制方式;另外一种似PFM脉冲频率调制方式。
PWM方式具体而言就是,调制的周期是相同的,即调制频率相同,只不过针对于人体不同部分其占空比不同,即脉冲宽度不同。具体如图2,图3,图4所示,分别为75%占空比,55%占空比,35%占空比,相比于传统的8ms光脉宽,图2,图3和图4中其等效的有效包络脉宽为10ms,14ms,18ms。如此通过PWM方式的调整,将电容的能量多次放出,每次放出的能量相对较小,故疼痛感大为减少,但是通过多次的能量累积,其包络依然是有效的能量,故仍然可以大能量输出,进而实现大能量输出的同时减少痛感。占空比不同,其每次输出的能量不同,其疼痛感也不同,合理的调整不同人体部位的输出能量的占空比,最终就可以实现大能量输出的同时减少疼痛感,在改变占空比的过程中,其总体包络等效的光脉宽也发生了改变。
PFM具体而言就是,调制的脉宽是相同的,但是频率是不同的。即在针对于人体不同部位的时候主要调制的是改变频率,具体如图5,图6,图7所示。在图5,图6,图7中,其控制脉宽都是1ms,而调制频率不同,在图5,图6,图7中,其调制频率分别为200Hz, 500Hz,125Hz。通过频率的调制我们发现其总体的包络等效光脉宽由传统的8ms变为图5的30ms,图6中18ms,图7中的40ms。PFM脉冲频率调制的方式,虽然每次脉宽固定,但是由于调制频率不同,所以每次能量输出之后停歇的间隔不同,间隔不同疼痛感不同,进而实现疼痛感可调节,另外最终由包络的总体光脉宽的有效性同样可以确保大能量的输出。
如图8所示,为整个该发明的系统框图。在该发明中,氙气灯输出控制模块,开关转换模块和预燃维持模块是本发明的最核心模块。氙气灯输出控制模块与开关控制模块是实现PWM和PFM调制的关键,预燃维持模块是保证在每一次氙气灯释放能量之后保持氙气灯的持续导通,为下一次调制做好准备。用户模式选择模块主要是用户在使用脱毛仪过程中对欲脱毛部位的选择,主要是通过普通的按键开关来实现。光脉宽控制策略模块主要是根据用于对不同部分的选择,完成具体脉宽调制参数或者脉冲频率调制参数。氙气灯输出控制模块主要是完成对功率开关的健壮控制,开关转换模块主要是将功率器件如GaN,SiC,IGBT等配合氙气灯来完成能量的输出。氙气灯模块主要是惰性气体光源部分,完成电光转换的核心器件。储能模块就是电容,完成对能量的存储和释放。高压触发模块其预功能是产生5kV以上的高压点火脉冲,用以激励光源,使氙灯里的氙气放电导通。预燃维持电路主要是用合理的电压或者电流维持氙灯的持续导通。
基于PWM调制方式的包络脉宽可调的氙气灯能量输出控制流程如图9,首先用户进行具体人体欲脱毛部位的选择,选择好脱毛部位之后,然后选择对应的档位。当部位和档位选择好之后,MCU就会根据用户的选择经过查表找到总体欲输出的包络脉宽,然后根据该包络脉宽确定最终调制的脉宽即控制脉宽以及控制脉冲个数。(此处所说的调制脉宽=控制脉宽)。此后,MCU给出氙气灯触发信号,然后使能预燃维持电路,在这样的前提下开始连续多个调制脉冲输出直至结束。
基于PFM调制方式的包络脉宽可调的氙气灯能量输出控制流程如图9,首先用户进行具体人体欲脱毛部位的选择,选择好脱毛部位之后,然后选择对应的档位。当部位和档位选择好之后,MCU就会根据用户的选择经过查表找到总体欲输出的包络脉宽,然后根据该包络脉宽确定最终调制的频率即控制频率以及控制脉冲个数。(此处所说的调制频率=控制频率)。此后,MCU给出氙气灯触发信号,然后使能预燃维持电路,在这样的前提下开始连续多个调制脉冲输出直至结束。
PWM或者PFM波形的生成:
第一种方式:软件方式。
(1)PWM调制波生成流程图如图11:(在MCU内部,自动重装载值和比较值设置好了以后如果不重新设置则保持不变,计数器则每发生一个时基的时钟下回自动加一)首先设置好MCU内部定时器的时基,一般是1us.然后根据PWM调制周期以及时基确定寄存器中的自动重装载值,比如说周期为5ms即200Hz,由于时基是1us,则自动重装载值=5ms/1us=5000,然后将该5000的值放入对应寄存器。此后就正式进入了PWM调制波波形的产生。首先确定第一个PWM波的占空比,然后根据该占空比计算出需要高电平时间的时基个数,如占空比=25%则计数器值=5ms*25%=1250us,则比较值寄存器计为1250,计数器值在计数过程中与比较值对比,如果小于比较值则对应MCU的I/O口输出高电平,否则输出低电平,如此形成第一个PWM调制波。当然相反的逻辑也OK的,只不过占空比是相反的。当第一个PWM调制波生成以后,后续的PWM波按照前面的逻辑,首先自动重装载值由于周期不变,所以保持不点 ,但是比较值需要根据新的占空比确定,然后计数器自动加一,每次和比较值对比,低于比较值输出高电平,反之输出低电平,直至最终所有的PWM调制波全部生成。
(2)PFM调制波生成流程图如图11:(在MCU内部,自动重装载值和比较值设置好了以后如果不重新设置则保持不变,计数器则每发生一个时基的时钟下回自动加一)首先设置好MCU内部定时器的时基,一般是1us.然后根据PFM调制频率首先确定周期,然后根据此周期以及时基确定寄存器中的自动重装载值,比如说100Hz,然后其周期为10ms,由于时基是1us,则自动重装载值=10ms/1us=10000,然后将该10000的值放入对应寄存器。此后就正式进入了PFM调制波波形的产生。首先根据导通时间以及定时器的时基计算出需要高电平时间的时基个数,如导通时间为2ms,则比较值寄存器计为2ms/1us=2000,计数器值在计数过程中与比较值 对比,如果小于比较值则对应MCU的I/O口输出高电平,否则输出低电平,如此形成第一个PFM调制波。当然相反的逻辑也OK的,只不过占空比是相反的。当第一个PFM调制波生成以后,后续的PFM波按照前面的逻辑,首先自动重装载值由于频率发生变化了,所以周期也发生变化了,周期发生变化之后自动重装载值改变,但是由于导通时间发生变化,所以比较值的值发生变化,然后基于此每次计数器自动加一之后和比较值对比,低于比较值输出高电平,反之输出低电平,直至最终所有的PFM调制波全部生成。
第二种方式:硬件方式。硬件方式主要是在主控芯片中ROM,FLASH等存储器中存储对应波形的数据,然后MCU通过查表的方式利用该波形数据控制DAC输出对应的电压波形,PWM或者PFM都可以通过该方式来时。
除了上述两种方式以外,其他生成PWM或者PFM调制波的方法无非就也就是软件的方式或者硬件的方式。
如图13,该图为基于GaN FET的可调脉宽的具体实施例。在该实施例中,调制信号输出模块既可以是PWM调制,也可也是PFM调制方式。二极管D1其主要目的是防止预燃维持电压产生模块产生的电压给主电容C1充电,其维持电压只给氙气灯供电提供微弱导通电压。D3,R2以及D5以及下拉电阻R5是为了实现可靠控制GaN FET。R1主要是对预燃维持电压进行限流。该实施例其工作过程如下:
(1) 主电容充电模块根据用户选择的部分和档位对主电容C1进行充电到对应的电压档位
(2) 触发脉冲信号输出模块输出高压脉冲信号,一般为高于5000V的高压脉冲信号,灯内气体电离
(3) 预燃维持电压产生模块产生预燃维持电压,保证每次控制脉冲信号断开后,氙气灯依然维持微弱的导通,进而实现氙气灯在很多时间内进行连续放电(10ms以内)
(4) 调制信号输出模块输出调制脉冲信号去控制GaN FET,当GaN FET被导通的时候,氙气灯放电发光,当GaN FET关断的时候,氙气灯由预燃维持电路维持微弱导通,直至主电容C1全部放电完成
如图14,该图为基于IGBT的可调脉宽的具体实施例。在该实施例中,调制信号输出模块既可以是PWM调制,也可也是PFM调制方式。二极管D2其主要目的是防止预燃维持电压产生模块产生的电压给主电容C1充电,其维持电压只给氙气灯供电提供微弱导通电压。D4,R4以及D6以及下拉电阻R6是为了实现可靠控制IGBT。主要是防止栅极振荡以及加速关断等。R2主要是对预燃维持电压进行限流。该实施例其工作过程如下:
(1) 主电容充电模块根据用户选择的部分和档位对主电容C1进行充电到对应的电压档位
(2) 触发脉冲信号输出模块输出高压脉冲信号,一般为高于5000V的高压脉冲信号,灯内气体电离
(3) 预燃维持电压产生模块产生预燃维持电压(一般是90V),保证每次控制脉冲信号断开后,氙气灯依然维持微弱的导通,进而实现氙气灯在很多时间内进行连续放电(10ms以内)
(4)调制信号输出模块输出调制脉冲信号去控制IGBT,当IGBT被导通的时候,氙气灯放电发光,当IGBT关断的时候,氙气灯由预燃维持电路维持微弱导通,直至主电容C1全部放电完成。
主要是将预燃维持电压产生模块并联在GaN FET,该预燃维持电压产生模块可以为电阻比如3KΩ的电阻,可以为二极管,也可以为子系统电路。如图15所示。
主要是将预燃维持电压产生模块并联在IGBT,该预燃维持电压产生模块可以为电阻比如3KΩ的电阻,可以为二极管,也可以为子系统电路。如图16所示。
在以上的图13,图14,图15,图16的实施例中,其功率开关管可以使IGBT,也可以是GaN FET,也可以是SiC MOSFET等。
通过PWM或者PFM调制首先从总体包络上实现大能量输出。由于能量是通过多次输出,所以每次输出的能量就比较少,通过合理的控制脉冲数的输出就可以保证每次输出的能量其疼痛感在合理范围内。所以总结来说就是实现大能量输出保证功效,与此同时又能够保证不痛,提高用户的体验。另外我们从总体上改变了输出IPL光的包络等效脉宽,所以其针对于不同部位的其对光的脉宽需求是不一样,如此更进一步的从功效上得到了改善。最后,由于用户的疼痛感可控,所以不需要冰点功能,进而减少了成功。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,所述基于疝气灯能量输出的控制方法包括以下步骤:
S1、根据不同输出对疝气灯能量输出进行参数设置;
S2、根据选择的输出参数不同确定能量总体预输出包络脉宽;
S3、根据包络脉宽对能量输出的脉宽及脉冲个数进行调制;
S4、根据调制的脉宽及脉冲个数生成触发信号控制疝气灯输出能量;
S5、判断本次能量输出中控制脉冲个数是否结束,若结束,则本次能量输出结束,若未结束,则返回步骤S3。
2.根据权利要求1所述的基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,所述步骤S3中脉宽调制波生成包括以下步骤:
S311、根据脉宽调制周期与设定的定时器时基获取寄存器的自动重装载值;
S312、确定脉宽调制波的占空比并根据该占空比计算出需要输出高电平时间的时基个数作为比较值;
S313、计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值,则输出低电平;
S314、根据输出的高电平生成脉宽调制波;
S315、判断本次脉宽调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次调制波生成,若否,则返回步骤S311循环生成脉宽调制波直至本次脉宽调制波全部生成。
3.根据权利要求2所述的基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,所述步骤S312中是根据脉宽周期*占空比得到比较值写入寄存器内。
4.根据权利要求3所述的基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,在循环生成脉宽调制波中周期不变其自动重装载值不变,比较值根据新的占空比重新确定后在计数器加一与比较值对比,小于比较值输出高电平,大于比较值输出低电平。
5.根据权利要求4所述的基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,所述步骤S3中频率调制波生成包括以下步骤:
S321、设定定时器的时基并根据脉冲调制频率获取脉宽周期;
S322、依据获取的脉宽周期和设定的时基在寄存器中自动重装载值;
S323、根据疝气灯的导通时间与定时器的时基计算出需要高电平时间的时基个数作为比较值;
S324、计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值时,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值时,则输出低电平;
S325、根据输出的高电平生成脉冲频率调制;
S326、判断本次脉冲频率调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次脉冲频率调制波生成,若否,则返回步骤S311循环生成脉冲频率调制波直至本次调制波全部生成。
6.根据权利要求5所述的基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,在步骤S323中比较值是根据疝气灯的导通时间/时间的设定值计算得到并写入寄存器中。
7.根据权利要求6所述的基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,在循环生成脉冲频率调制波中根据频率变化使得脉宽周期变化导致自动重装载值改变,在频率变化后疝气灯的导通时间变化导致比较值变化,经过变化后每次计数器加一后与比较值对比,计数器计数值小于比较值时,输出高电平,计数器计数值大于比较值时,输出低电平。
8.根据权利要求7所述的基于疝气灯能量输出的控制方法,其特征在于,所述步骤S4中通过控制电压或电流来维持疝气灯的导通。
9.一种基于疝气灯能量输出的控制系统,其特征在于,所述基于疝气灯能量输出的控制系统包括
参数设置模块,用于根据不同输出对疝气灯能量输出进行参数设置;
包络脉宽模块,用于根据选择的输出参数不同确定能量总体预输出包络脉宽;
调制模块,用于根据包络脉宽对能量输出的脉宽及脉冲个数进行调制;
输出模块,用于根据调制的脉宽及脉冲个数生成触发信号控制疝气灯输出能量;
判断模块,用于判断本次能量输出中控制脉冲个数是否结束,若结束,则本次能量输出结束,若未结束,则返回调制模块。
10.根据权利要求9所述的基于疝气灯能量输出的控制系统,其特征在于,所述调制模块中脉宽调制波生成包括
重载单元,用于根据脉宽调制周期与设定的定时器时基获取寄存器的自动重装载值;
计算脉宽比较值单元,用于确定脉宽调制波的占空比并根据该占空比计算出需要输出高电平时间的时基个数作为比较值;
对比单元,用于计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值,则输出低电平;
脉宽调制波生产单元,用于根据输出的高电平生成脉宽调制波;
脉宽调制波是否全部生产判断单元,用于判断本次脉宽调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次调制波生成,若否,则返回重载单元循环生成脉宽调制波直至本次脉宽调制波全部生成;
所述计算脉宽比较值单元中是根据脉宽周期*占空比得到比较值写入寄存器内;
在循环生成脉宽调制波中周期不变其自动重装载值不变,比较值根据新的占空比重新确定后在计数器加一与比较值对比,小于比较值输出高电平,大于比较值输出低电平;
所述调制模块中频率调制波生成包括以下步骤:
确定脉宽单元,用于设定定时器的时基并根据脉冲调制频率获取脉宽周期;
频率重载值单元,用于依据获取的脉宽周期和设定的时基在寄存器中自动重装载值;
计算频率比较值单元,用于根据疝气灯的导通时间与定时器的时基计算出需要高电平时间的时基个数作为比较值;
比对单元,用于计数器值在计数过程中与比较值进行对比,若计数器值小于比较值时,则输出高电平并执行下一步,若计数器值大于比较值时,则输出低电平;
脉冲频率调制波生成单元,用于根据输出的高电平生成脉冲频率调制波;
全脉冲频率调制波生成判断单元,用于判断本次脉冲频率调制波是否全部调制完成,若是,则结束本次脉冲频率调制波生成,若否,则返回确定脉宽单元循环生成脉冲频率调制波直至本次调制波全部生成;
在计算频率比较值单元中比较值是根据疝气灯的导通时间/时间的设定值计算得到并写入寄存器中;
在循环生成脉冲频率调制波中根据频率变化使得脉宽周期变化导致自动重装载值改变,在频率变化后疝气灯的导通时间变化导致比较值变化,经过变化后每次计数器加一后与比较值对比,计数器计数值小于比较值时,输出高电平,计数器计数值大于比较值时,输出低电平;
所述输出模块中通过控制电压或电流来维持疝气灯的导通。
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