一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，包括與微控制器的PWM端口連接的反相器（101）、與所述反相器（101）電氣連接的調(diào)節(jié)電路（102）、以及與所述調(diào)節(jié)電路（102）和第一基準(zhǔn)電路（103）均電氣連接的第一PWM輸出電路（105）、與所述調(diào)節(jié)電路（102）和第二基準(zhǔn)電路（104）均電氣連接的第二PWM輸出電路（106），其中，所述第一基準(zhǔn)電路（103）的一端與外部電源連接、所述第一基準(zhǔn)電路（103）的另一端經(jīng)所述第二基準(zhǔn)電路（104）接地。實(shí)施本發(fā)明的有益效果是，微控制器只需使用一個(gè)PWM端口就能夠控制同橋臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件并產(chǎn)生死區(qū)時(shí)間，因此能夠有效節(jié)省微控制器的PWM端口。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)器件驅(qū)動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在家電、工業(yè)控制、電源等領(lǐng)域經(jīng)常要同時(shí)控制多個(gè)開(kāi)關(guān)器件，便需要使用多個(gè)PWM (Pulse Width Modulation,脈沖寬度調(diào)制)端口，當(dāng)米用單個(gè)微控制器控制時(shí),會(huì)造成PWM端口不夠用，通常是采用增加微控制器數(shù)量的方法來(lái)增加PWM端口的數(shù)量，該方法不僅需要解決多個(gè)微控制器之間的通信問(wèn)題，增加了系統(tǒng)控制的復(fù)雜程度，而且同時(shí)也增加了成本。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，通常由微控制器輸出兩路互補(bǔ)的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)同橋臂兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件的控制，而控制同橋臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件時(shí)需要微控制器使用兩個(gè)PWM端口。以三相交流電機(jī)為例，目前國(guó)內(nèi)的電機(jī)控制方案主要采用TI廠家生產(chǎn)的DSP作為主控芯片，通過(guò)軟件配置其芯片的6路PWM外設(shè)產(chǎn)生調(diào)制波，再控制其開(kāi)關(guān)元件完成電子換向，同時(shí)死區(qū)時(shí)間也是通過(guò)配置寄存器完成，雖然采用通過(guò)軟件配置DSP的PWM外設(shè)的方式在控制上較為簡(jiǎn)單，但是需要占用6路PWM端口輸出，對(duì)于一些對(duì)PWM端口需求較大的使用場(chǎng)合，這樣的設(shè)計(jì)明顯不能滿(mǎn)足使用需求，例如在控制電機(jī)的同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)多路模擬量輸出的場(chǎng)合，模擬量輸出的最佳方式就是通過(guò)PWM端口的脈寬變化反映輸出量，而PWM端口多的DSP其成本也會(huì)大幅提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，包括與微控制器的PWM端口連接的反相器、與所述反相器電氣連接的調(diào)節(jié)電路、與所述調(diào)節(jié)電路和第一基準(zhǔn)電路均電氣連接的第一 PWM輸出電路以及與所述調(diào)節(jié)電路和第二基準(zhǔn)電路 均電氣連接的第二 PWM輸出電路，其中，所述第一基準(zhǔn)電路的一端與外部電源連接、所述第一基準(zhǔn)電路的另一端經(jīng)所述第二基準(zhǔn)電路接地；
[0005]所述反相器用于濾除干擾信號(hào)，對(duì)從所述PWM端口接收的PWM信號(hào)進(jìn)行整形處理；
[0006]所述第一基準(zhǔn)電路用于提供第一基準(zhǔn)電壓給所述第一 PWM輸出電路，所述第二基準(zhǔn)電路用于提供第二基準(zhǔn)電壓給所述第二 PWM輸出電路；
[0007]所述第一 PWM輸出電路用于輸出第一 PWM信號(hào),所述第二 PWM輸出電路用于輸出第二 PWM信號(hào)，其中，所述第一 PWM信號(hào)與所述第二 PWM信號(hào)為兩路帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM信號(hào);
[0008]所述調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)所述第一 PWM輸出電路和所述第二 PWM輸出電路輸出的兩路互補(bǔ)PWM信號(hào)的死區(qū)時(shí)間。
[0009]在上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，所述第一基準(zhǔn)電路包括第一電阻、第二電阻以及第一電容、所述第二基準(zhǔn)電路包括第三電阻以及第二電容；其中，所述第一電阻的一端與外部電源連接、所述第一電阻的另一端依次經(jīng)所述第二電阻和所述第三電阻接地，所述第一電容的一端連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接點(diǎn)、所述第一電容的另一端接地，所述第二電容與所述第三電阻并聯(lián)連接。
[0010]在上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，所述調(diào)節(jié)電路包括第四電阻以及第三電容，所述第四電阻的一端與所述反相器的輸出端連接、所述第四電阻的另一端經(jīng)所述第三電容接地。
[0011]在上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，所述第一 PWM輸出電路包括第五電阻、第六電阻、第七電阻以及第一比較器，所述第五電阻的一端連接所述第一比較器的正輸入端、所述第五電阻的另一端連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接點(diǎn)，所述第六電阻的一端連接所述第一比較器的負(fù)輸入端、所述第六電阻的另一端分別與所述第七電阻的一端、所述第四電阻和所述第三電容的連接點(diǎn)連接，所述第七電阻的另一端接地，所述第一比較器的輸出端輸出第一 PWM信號(hào)。
[0012]在上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，所述第二 PWM輸出電路包括第八電阻、第九電阻以及第二比較器，所述第八電阻的一端分別與所述第二比較器的正輸入端、所述第四電阻和所述第三電容的連接點(diǎn)連接，所述第八電阻的另一端接地；所述第九電阻的一端與所述第二比較器的負(fù)輸入端連接、所述第九電阻的另一端連接所述第二電阻和所述第三電阻的連接點(diǎn)，所述第二比較器的輸出端輸出第二 PWM信號(hào)。
[0013]在上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，還包括第十電阻，所述第十電阻的一端連接外部電源，所述第十電阻的另一端連接所述反相器的輸出端和所述第四電阻的連接點(diǎn)。
[0014]在上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，所述第一基準(zhǔn)電壓大于所述第二基準(zhǔn)電壓。
[0015]在上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，所述微控制器的PWM端口輸出的PWM信號(hào)以及所述第一 PWM輸出電路輸出的第一 PWM信號(hào)和所述第二 PWM輸出電路輸出的第二 PWM信號(hào)均為低電平有效信號(hào)。
[0016]實(shí)施本發(fā)明的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，具有以下有益效果:由于微控制器的一個(gè)PWM端口能夠把一路PWM信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕穾绤^(qū)的互補(bǔ)PWM信號(hào)輸出，并且死區(qū)時(shí)間可以調(diào)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)，成本較低，即微控制器只需使用一個(gè)PWM端口就能夠控制同橋臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件并產(chǎn)生死區(qū)時(shí)間，因此能夠有效節(jié)省微控制器的PWM端口，解決了電機(jī)控制領(lǐng)域中控制系統(tǒng)的PWM端口不夠用的問(wèn)題。例如通過(guò)PWM端口輸出的脈沖信號(hào)控制三相交流電機(jī)的電子換向時(shí)，采用本發(fā)明的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，只需微控制器的3路PWM端口即可實(shí)現(xiàn)微控制器對(duì)電機(jī)的電子換向控制，大大降低了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，并且可以靈活設(shè)置PWM信號(hào)的死區(qū)時(shí)間，完全避免了同橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了產(chǎn)品的可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0018]圖1是本發(fā)明一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的功能模塊圖；[0019]圖2是本發(fā)明一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0021]圖1為本發(fā)明一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的功能模塊圖，包括與微控制器的PWM端口連接的反相器101、與反相器101電氣連接的調(diào)節(jié)電路102、以及與調(diào)節(jié)電路102和第一基準(zhǔn)電路103均電氣連接的第一 PWM輸出電路105、與調(diào)節(jié)電路102和第二基準(zhǔn)電路104均電氣連接的第二 PWM輸出電路106，第一基準(zhǔn)電路103的一端與外部電源VCC連接、第一基準(zhǔn)電路103的另一端經(jīng)第二基準(zhǔn)電路104接地。其中，微控制器可以按照預(yù)先設(shè)置的控制程序在PWM端口輸出所需的PWM信號(hào)，因?yàn)橐恍┩鈬娐返挠绊?，則需通過(guò)反相器101來(lái)濾除電路中存在的干擾信號(hào)，對(duì)從PWM端口接收的PWM信號(hào)進(jìn)行整形處理，防止微控制器上電誤動(dòng)作；第一基準(zhǔn)電路103用于提供第一基準(zhǔn)電壓給第一 PWM輸出電路105，第二基準(zhǔn)電路104用于提供第二基準(zhǔn)電壓給第二 PWM輸出電路106。
[0022]第一 PWM輸出電路105用于輸出第一 PWM信號(hào)，第二 PWM輸出電路106用于輸出第二 PWM信號(hào)，其中，第一 PWM信號(hào)與第二 PWM信號(hào)為兩路帶死區(qū)的互補(bǔ)的PWM信號(hào)，而根據(jù)調(diào)節(jié)電路102可以調(diào)節(jié)第一 PWM輸出電路105和第二 PWM輸出電路106輸出的兩路互補(bǔ)的PWM信號(hào)的死區(qū)時(shí)間。因此該單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路可以將一路PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成死區(qū)時(shí)間可調(diào)的兩路互補(bǔ)的PWM信號(hào)輸出，即微控制器只需一個(gè)PWM端口就能夠控制同橋臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件并產(chǎn)生死區(qū)時(shí)間，完全避免同橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)，有效地節(jié)約了微控制器的PWM端口。
[0023]圖2為本發(fā)明一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的電路原理圖，其中，反相器101優(yōu)選為施密特反相器U2，在該電路中反相器U2是必不可少的，在復(fù)雜的電子環(huán)境中，存在著難以掌握的電磁干擾，通過(guò)反相器U2可以濾除干擾信號(hào)，對(duì)PWM端口輸出的PWM信號(hào)MCU_PWM進(jìn)行整形處理。調(diào)節(jié)電路102包括電阻R4以及電容C3，電阻R4的一端與反相器U2的輸出端連接、電阻R4的另一端經(jīng)電容C3接地。
[0024]第一基準(zhǔn)電路103包括電阻R1、電阻R2以及電容Cl，第二基準(zhǔn)電路104包括電阻R3以及電容C2 ;電阻Rl的一端與外部電源VCC連接、電阻Rl的另一端依次經(jīng)電阻R2和電阻R3接地，電容Cl的一端連接在電阻Rl和電阻R2之間、電容Cl的另一端接地，電容C2與電阻R3并聯(lián)連接。
[0025]第一基準(zhǔn)電路103用于提供第一基準(zhǔn)電壓，即在電阻Rl和電阻R2之間的A點(diǎn)形成一個(gè)基準(zhǔn)電壓，該電路中電容Cl為儲(chǔ)能電容，主要是用于保持第一基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定。第二基準(zhǔn)電路104用于提供一個(gè)比第一基準(zhǔn)電壓小的第二基準(zhǔn)電壓，即在電阻R3和電容C2并聯(lián)的一端B點(diǎn)產(chǎn)生第二基準(zhǔn)電壓，此外，電容C2的作用也是為保持第二基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定。
[0026]第一 PWM輸出電路105包括電阻R5、電阻R6、電阻R7以及第一比較器Ul-Α’電阻R5的一端連接在電阻Rl和電阻R2之間、電阻R5的另一端連接第一比較器Ul-A的正輸入端，電阻R6的一端連接第一比較器Ul-A的負(fù)輸入端、電阻R6的另一端分別與電阻R7的一端、電阻R4和電容C3的連接點(diǎn)連接，電阻R7的另一端接地，第一比較器Ul-A的輸出端輸出第一 PWM信號(hào)PWM_U1以控制開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通與關(guān)斷。[0027]第二 PWM輸出電路106包括電阻R8、電阻R9以及第二比較器U1_B，電阻R8的一端分別與第二比較器Ul-B的正輸入端、電阻R4和電容C3的連接點(diǎn)連接，電阻R8的另一端接地；電阻R9的一端與第二比較器U2-A的負(fù)輸入端連接、電阻R9的另一端與電容C2和電阻R3的連接點(diǎn)連接，第二比較器Ul-B的輸出端輸出第二 PWM信號(hào)PWM_U2以控制開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通與關(guān)斷。
[0028]在上述脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中，所有PWM信號(hào)均為低電平有效，輸出的第一 PWM信號(hào)PWM_U1和第二 PWM信號(hào)PWM_U2為兩路互補(bǔ)的PWM信號(hào)，并存在一定的死區(qū)時(shí)間，而且該死區(qū)時(shí)間可以通過(guò)電阻R4和電容C3組成的調(diào)節(jié)電路102進(jìn)行調(diào)節(jié)，即通過(guò)改變電阻電容的值便可靈活調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間。通過(guò)這兩路PWM信號(hào)再去控制功率電路中處于同橋臂的開(kāi)關(guān)元件時(shí)，完全避免了同橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)，提高了產(chǎn)品的可靠性，因此微控制器只需使用一個(gè)PWM端口就能夠控制同橋臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件并產(chǎn)生死區(qū)時(shí)間，能夠有效節(jié)省微控制器的PWM端口，并且可靠性好，成本極低。
[0029]現(xiàn)詳細(xì)介紹本發(fā)明單輸入多輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路的具體工作原理:在該信號(hào)產(chǎn)生電路中所有的PWM信號(hào)均為低電平有效，因此在該電路中反相器U2是必不可少的，這是因?yàn)樵趶?fù)雜的電子環(huán)境中，存在著難以掌握的電磁干擾，通過(guò)設(shè)置反相器U2能有效保證當(dāng)PWM端口輸出的PWM信號(hào)處于高電平狀態(tài)時(shí)不會(huì)由于干擾信號(hào)而產(chǎn)生誤動(dòng)作，因此反相器U2的存在能有效的防止電磁干擾，防止上電誤動(dòng)作的產(chǎn)生，并且保證了 PWM端口輸出的PWM信號(hào)與第一 PWM輸出電路105輸出的第一 PWM信號(hào)PWM_U1的波形是一致的。在反相器U2的輸出為高電平并且電壓值低于外部電源提供的5V電壓時(shí)，則可通過(guò)外部電源給電阻R4補(bǔ)充電流。
[0030]通過(guò)第一基準(zhǔn)電路103提供第一基準(zhǔn)電壓到第一比較器Ul-A的正輸入端，即給第一比較器Ul-A的正輸入端設(shè)置了反向比較翻轉(zhuǎn)的閾值；第二基準(zhǔn)電路104提供第二基準(zhǔn)電壓到第二比較器Ul-B的負(fù)輸入端，即給第二比較器Ul-B的負(fù)輸入端設(shè)置了同相比較翻轉(zhuǎn)的閾值，其中，第一基準(zhǔn)電壓大于第二基準(zhǔn)電壓。初始上電時(shí)，微控制器的PWM端口輸出的PWM信號(hào)為高電平，經(jīng)反相器U2之后輸出為低電平，因第一比較器Ul-A的正輸入端即5腳的電壓相當(dāng)于第一基準(zhǔn)電壓，此時(shí)第一比較器Ul-A的正輸入端電壓大于負(fù)輸入端電壓,第一比較器Ul-A輸出高電平,而第二比較器Ul-B的負(fù)輸入端即6腳的電壓大于第二比較器Ul-B的正輸入端即7腳的電壓，此時(shí)第二比較器Ul-B輸出低電平。
[0031 ] 在微控制器的PWM端口輸出的PWM信號(hào)為低電平時(shí)，經(jīng)反相器U2之后輸出為高電平，其電壓值一般會(huì)小于外部電源電壓5V，此時(shí)外部電源電壓會(huì)通過(guò)上拉電阻RlO給電阻R4補(bǔ)充電流。電容C3處于充電狀態(tài),第一比較器Ul-A負(fù)輸入端的電壓和第二比較器Ul-B正輸入端的電壓相當(dāng)于電阻R4和電容C3的連接點(diǎn)C點(diǎn)的電壓，其中，電阻R4和電容C3的值決定了充電時(shí)間的快慢，當(dāng)C點(diǎn)電壓低于第一基準(zhǔn)電壓和第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，第一比較器Ul-A仍輸出高電平,第二比較器Ul-B仍輸出低電平，待充電一段時(shí)間后，C點(diǎn)電壓高于第二基準(zhǔn)電壓但低于第一基準(zhǔn)電壓時(shí),第一比較器Ul-A的正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓，輸出高電平；而第二比較器Ul-B的正輸入端電壓也高于負(fù)輸入端電壓，同樣輸出高電平，電容C3繼續(xù)充電，當(dāng)C點(diǎn)電壓高于第一基準(zhǔn)電壓時(shí),第一比較器Ul-A的正輸入端電壓低于負(fù)輸入端電壓，此時(shí)第一比較器Ul-A輸出低電平，同是第二比較器U2-A仍輸出高電平。死區(qū)時(shí)間即是第一比較器Ul-A和第二比較器Ul-B輸出同時(shí)為高電平的時(shí)間，因有效電平為低電平，即開(kāi)關(guān)元件在第一比較器Ul-A或第二比較器Ul-B輸出的PWM信號(hào)為低電平時(shí)導(dǎo)通、PWM信號(hào)為高電平時(shí)截止，所以能完全避免同橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)。
[0032]之后在微控制器的PWM端口輸出的PWM信號(hào)為高電平時(shí)，經(jīng)反相器U2之后輸出為低電平，電容C3開(kāi)始放電，當(dāng)C點(diǎn)電壓低于第一基準(zhǔn)電壓而大于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，第一比較器Ul-A輸出高電平，第二比較器U2-A也輸出高電平。電容C3繼續(xù)放電，待C點(diǎn)電壓低于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，第一比較器Ul-A輸出高電平，第二比較器Ul-B輸出低電平，直至C點(diǎn)電壓為O。其中，第一比較器Ul-A和第二比較器Ul-B輸出同時(shí)為高電平的時(shí)間即為死區(qū)時(shí)間，因低電平有效，可完全避免同橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)，并且死區(qū)時(shí)間可通過(guò)電阻R4和電容C3組成的死區(qū)時(shí)間調(diào)節(jié)電路進(jìn)行調(diào)節(jié)，即改變電阻R4和電容C3的參數(shù)便可靈活設(shè)置兩路互補(bǔ)PWM信號(hào)的死區(qū)時(shí)間。之所以需調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間，是因?yàn)樵诓捎肞WM控制時(shí)，同橋臂的開(kāi)關(guān)元件是不能同時(shí)導(dǎo)通的，否則直流電源會(huì)在內(nèi)部形成短路，這是絕對(duì)不允許的，為了避免開(kāi)關(guān)元件的切換反應(yīng)不及時(shí)可能造成的短路，一定要在輸出的兩路PWM信號(hào)之間設(shè)定互鎖時(shí)間，即死區(qū)時(shí)間。
[0033]以在三相交流電機(jī)中的應(yīng)用為例，目前國(guó)內(nèi)的電機(jī)控制方案主要采用TI廠家生產(chǎn)的DSP作為主控芯片，通過(guò)軟件配置其芯片的6路PWM外設(shè)產(chǎn)生調(diào)制波，再控制其開(kāi)關(guān)元件完成電子換向，同時(shí)死區(qū)時(shí)間也是通過(guò)配置寄存器來(lái)完成，雖然采用通過(guò)軟件配置DSP的PWM外設(shè)的方式在控制上較為簡(jiǎn)單，但是需要占用6路PWM端口輸出，成本較高。而通過(guò)采用本發(fā)明的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，只需3路PWM端口即可完成三相交流電機(jī)的電子換向控制，即只需具有3路PWM端口的微控制器，每一路PWM端口均連接上述單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，一路PWM端口便可控制同橋臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通與關(guān)斷，并且死區(qū)時(shí)間可調(diào)，完全避免了同橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)，并且三路PWM端口輸出的PWM信號(hào)均可通過(guò)微控制器按照預(yù)先的控制程序設(shè)置。在三相交流電機(jī)控制中，通過(guò)利用本發(fā)明的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，PWM端口只需利用3個(gè)，對(duì)于含有多個(gè)PWM端口的微控制器可節(jié)省3個(gè)PWM端口供軟件開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)如模擬量輸出、比例電壓輸出等應(yīng)用場(chǎng)合的設(shè)計(jì)，從而大大降低了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本，且可以靈活設(shè)置輸出的兩路互補(bǔ)的PWM信號(hào)的死區(qū)時(shí)間，完全避免了同橋臂直通的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了產(chǎn)品的可靠性。
[0034]因此實(shí)施本發(fā)明提供的一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠把一路PWM信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮陕稰WM信號(hào)輸出，并且死區(qū)時(shí)間可以調(diào)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)，成本較低，因此采用目前廣泛使用的低成本單路輸出控制芯片，配合本發(fā)明電路，即可實(shí)現(xiàn)需要2個(gè)開(kāi)關(guān)元件的功率變換器拓?fù)潆娐房刂疲覕U(kuò)展了微處理器的外設(shè)控制功能，解決了電機(jī)控制領(lǐng)域中控制系統(tǒng)的PWM端口不夠用的問(wèn)題。
[0035]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路,其特征在于,包括與微控制器的PWM端口連接的反相器(101)、與所述反相器(101)電氣連接的調(diào)節(jié)電路(102)、與所述調(diào)節(jié)電路(102)和第一基準(zhǔn)電路(103)均電氣連接的第一 PWM輸出電路(105)以及與所述調(diào)節(jié)電路(102)和第二基準(zhǔn)電路(104)均電氣連接的第二 PWM輸出電路(106)，其中，所述第一基準(zhǔn)電路(103)的一端與外部電源連接、所述第一基準(zhǔn)電路(103)的另一端經(jīng)所述第二基準(zhǔn)電路(104)接地； 所述反相器(101)用于濾除干擾信號(hào)，對(duì)從所述PWM端口接收的PWM信號(hào)進(jìn)行整形處理； 所述第一基準(zhǔn)電路(103)用于提供第一基準(zhǔn)電壓給所述第一 PWM輸出電路(105)，所述第二基準(zhǔn)電路(104)用于提供第二基準(zhǔn)電壓給所述第二 PWM輸出電路(106)； 所述第一 PWM輸出電路(105)用于輸出第一 PWM信號(hào)，所述第二 PWM輸出電路(106)用于輸出第二 PWM信號(hào)，其中，所述第一 PWM信號(hào)與所述第二 PWM信號(hào)為兩路帶死區(qū)的互補(bǔ)PWM信號(hào)； 所述調(diào)節(jié)電路(102)用于調(diào)節(jié)所述第一 PWM輸出電路(105)和所述第二 PWM輸出電路(106)輸出的兩路互補(bǔ)PWM信號(hào)的死區(qū)時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)電路(103)包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)以及第一電容(Cl)、所述第二基準(zhǔn)電路(104)包括第三電阻(R3)以及第二電容(C2);其中，所述第一電阻(Rl)的一端與外部電源連接、所述第一電阻(Rl)的另一端依次經(jīng)所述第二電阻(R2)和所述第三電阻(R3)接地，所述第一電容(Cl)的一端連接所述第一電阻(Rl)和所述第二電阻(R2)的連接點(diǎn)、所述第一電容(Cl)的另一端接地，所述第二電容(C2)與所述第三電阻(R3)并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述調(diào)節(jié)電路(102)包括第四電阻(R4)以及第三電容(C3)，所述第四電阻(R4)的一端與所述反相器(101)的輸出端連接、所述第四電阻(R4)的另一端經(jīng)所述第三電容(C3)接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第一PWM輸出電路(105)包括第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)以及第一比較器(Ul-Α)，所述第五電阻(R5)的一端連接所述第一比較器(Ul-A)的正輸入端、所述第五電阻(R5)的另一端連接所述第一電阻(Rl)和所述第二電阻(R2)的連接點(diǎn)，所述第六電阻(R6)的一端連接所述第一比較器(Ul-A)的負(fù)輸入端、所述第六電阻(R6)的另一端分別與所述第七電阻(R7)的一端、所述第四電阻(R4)和所述第三電容(C3)的連接點(diǎn)連接，所述第七電阻(R7)的另一端接地，所述第一比較器(Ul-A)的輸出端輸出第一 PWM信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第二PWM輸出電路(106)包括第八電阻(R8)、第九電阻(R9)以及第二比較器(U1-B)，所述第八電阻(R8)的一端分別與所述第二比較器(Ul-B)的正輸入端、所述第四電阻(R4)和所述第三電容(C3)的連接點(diǎn)連接，所述第八電阻(R8)的另一端接地；所述第九電阻(R9)的一端與所述第二比較器(Ul-B)的負(fù)輸入端連接、所述第九電阻(R9)的另一端連接所述第二電阻(R3)和所述第三電阻(R3)的連接點(diǎn)，所述第二比較器(Ul-B)的輸出端輸出第二 PWM信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，還包括第十電阻(R10)，所述第十電阻(RlO)的一端連接外部電源，所述第十電阻(RlO)的另一端連接所述反相器(101)的輸出端和所述第四電阻(R4)的連接點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)電壓大于所述第二基準(zhǔn)電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單輸入雙輸出脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，所述微控制器的PWM端口輸出的PWM信號(hào)以及所述第一 PWM輸出電路(105)輸出的第一 PWM信號(hào)和所述第二 PWM輸 出電路(106)輸出的第二 PWM信號(hào)均為低電平有效信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02P6/14GK103701439SQ201310723565
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】汪順軍, 潘波, 楊睿誠(chéng), 張昊, 梁松波, 張超 申請(qǐng)人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司