最小占空比可调的PWM控制电路制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种最小占空比可调的ＰＷＭ控制电路，包括：电源电压检测及控制电路，检测与电源电压线性相关的电压值，并将所检测到的电压值与参考电压值比较，判断电源电压与一规定值的大小关系，并发出信号通知电源电压与规定值的大小关系；三角波发生电路，产生三角波，其中，该三角波发生电路根据电源电压检测及控制电路发出的信号调整三角波的幅值；最小占空比设置电路，设置ＰＷＭ控制电路的最小占空比，并且根据电源电压检测及控制电路发出的信号调整该最小占空比；脉冲输出电路，输出脉冲，其中，该脉冲输出电路根据电源电压检测及控制电路发出的信号调整所输出的脉冲。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及PWM控制器，更具体地说，涉及能调整最小占空比的PWM控制电路。
技术介绍
在PWM控制电路中，往往需要对PWM控制电路输出脉冲占空比的最小值进行设置，以使PWM控制电路输出脉冲占空比大于某一设定值。定义这种PWM控制电路为带最小占空比设置的PWM控制电路。如一种带最小占控比设置的PWM控制器如图1所示。该电路由三角波电路102、最小占空比设置电路104及脉冲输出电路106三个部分组成，当控制端C上电压小于最小占空比设置端VMIN的电压时，输出脉冲的占空比由控制端C上电压决定，当控制端C上的电压大于最小占空比设置端VMIN上的电压时，输出脉沖的占空比由最小占空比设置端VMIN的电压决定，该占空比为PWM电路能输出方波的最小占空比。该电路三角波的幅度(即三角波的顶点高度)为V = VCC((R17+R18)/(R16+R17+R18) - R17/(R16+R17))。最小占空比设置电压为Vset = VCC*(R11/(R10+R11))。最小占空比为Duty= (V-Vset)/V=1- R11/((R17+R18)/(R16+R17+R18)-R17/(R16+R17))*(R10+R11)这说明，最小占空比的大小与电源电压无关，只与三角波及最小占空比设置电阻值有关，无论电源电压高低，该PWM控制器能够输出的最小脉冲宽度均为定值，这种电路称为带固定最小占空比设置的PWM电路。在PWM控制系统中，设置最小占空比的目的是无论控制端处于何种状态，系统至少能有一最小的输出，如在一些风扇速度控制中，控制端C的电压随温度变化而变化，温度高时，风扇速度快，温度低时，风扇速度慢，但只要开机，无论温度多低，风扇都应运转，以保证冷却对象的安全。然而，固定最小占空比设置的PWM电路在一定条件下并不能满足最小占空比设置的目的，如在电机速度控制应用中，电机在较高电源电压下，较小的占空比即可使电机运转，而在较低电压下，维持电机运转则需要较大的占空比。因此带固定最小占空比设置的PWM电路，在较低电压下，往往会出现启动困难，或最小转速太低的问题。解决这一 问题的方法有两种(1) 增加最小占控比的比值，使系统在高电压和低电压下均能运转，这一方法的缺点是,高电压时耗能较多，不利于节能。(2) 采用可变的最小占控比设置的PWM电路，即在高电压时，最小占控比比值较小，而在电源电压较低时最小占控比比值较大，这样在低电压下能较好的起动运转，同时在高电压时较好的节能、降噪。改变PWM控制器的占空比，常用的方法是在三角波的高低电平不变的条件下，改变与三角波比较的比较电压的电压值，这种方法常用于仅有一个控制端的PWM控制器，对具有多个控制端的PWM控制器，采用该方法来改变占空比，由于需要对多个电压的电压值作相同的改变，该方法不仅过于繁琐，而且不易保持各控制端的电压关系。
技术实现思路
本技术，采用保持控制端电压不变，而改变三角波的高低电平来改变PWM控制器最小占空比输出。本技术的实施例提供一种最小占空比可调的PWM控制电路，包括电源电压检测及控制电路，检测与电源电压线性相关的电压值，并将所检测到的电压值与参考电压值比较，判断电源电压与 一规定值的大小关系，并发出信号通知电源电压与规定值的大小关系；三角波发生电路，产生三角波，其中，该三角波发生电路根据电源电6压检测及控制电路发出的信号调整三角波的幅值；最小占空比设置电路，设置PWM控制电路的最小占空比，并且根据电源电压检测及控制电路发出的信号调整该最小占空比；脉沖输出电路，输出脉沖，其中，该脉冲输出电路根据电源电压检测及控制电路发出的信号调整所输出的脉沖。根据一实施例，最小占空比设置电路接收到电源电压检测及控制电路发出的信号，电源电压小于规定值时，调高最小占空比，电源电压大于规定值时，调低最小占空比。根据一实施例，最小占空比设置电路和三角波发生电路接收到电源电压检测及控制电路发出的信号，保持最小占空比设置端的电压不变，改变三角波发生电路输出的三角波的幅度以改变最小占空比。根据一实施例，该电源电压检测及控制电路还产生恒定电流，并产生迟滞电压。根据一实施例，该电源电压检测及控制电路包括电阻R2、以及电阻R3,串联在电源与地之间，电阻R2与电阻R3之间的电压为所述与电源电压线性相关的电压值；晶体管Q3、晶体管Q4以及晶体管Q5组成比较电路，其中晶体管Q4和晶体管Q5组成差分对；晶体管Q3的基极接偏置电压，集电极接晶体管Q4和晶体管Q5的发射极为晶体管Q4和晶体管Q5提供偏置电流；晶体管Q4的基极接参考电压Vref,集电极接地，晶体管Q5的基极接所述与电源电压线性相关的电压值，当所述与电源电压线性相关的电压值小于Vref时，晶体管Q5的集电极输出恒定电流11,晶体管Q6输出恒定电流I2;电流I1流过电阻R3，产生ITR3的电压迟滞。根据一实施例，该三角波发生电路包括用于确定输出的三角波幅度的分压电阻，电阻R6、电阻R7以及电阻R8，所述的电阻R6、电阻R7以及电阻R8串联于电源与地之间；电阻R6与电阻R7的连接点与比较器CP1的负端及电源电压检测及控制电路的输出相连，比较器CP1的正端与电容C0的正端及二极管DO的负端相连；比较器CP1的输出与晶体管Q15、晶体管Q16的基极相连；晶体管Q15的集电极与电阻R7与电阻R8的连接点相连；晶体管Q16的集电极与二极管D0的正极、作为恒流源的晶体管Q10的集电极相连；作为恒流源的晶体管Q11的集电极与晶体管Q12、晶体管Q9的基极及晶体管Q12的集电极并联；晶体管Q9的集电极与电容C0的正极，二极管D0的负积并联。根据一实施例，该最小占空比设置电路包括电阻R0、电阻R1，所述电阻R0和电阻R1串联于电源与地之间，最小占空比设置电压与电源电压的关系为Vset=Vcc*R1/( R0+R1 );其中Vset为最小占空比设置电压，而Vcc为输入电压。根据一实施例，该脉冲输出电路包括三端的比较器CP2,比较器CP2的正端与所述三角波发生电路的输出相连，比较器CP2的一个负端与所述最小占空比设置电路相连，比较器CP2的另一个负端为所述PWM控制电路的控制端。本技术的占空比可调的PWM控制电路的控制电路简单，同时又能保持各控制端电压的相对关系不变的特性。附图说明本技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过以下结合附图和实施例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中图1揭示了现有技术中固定最小占空比PWM控制电路的原理图；图2揭示了根据本技术的实施例的PWM控制电路的原理图；图3揭示了本技术的三角波发生电路中比较器CP1的原理图；图4揭示了本技术的脉沖输出电路中比较器CP2的原理图。具体实施方式参考图2所示，本技术的最小占空比可调的PWM控制电路包括电源电压检测及控制电路202,检测与电源电压线性相关的电压值，并将所检测到的电压值与参考电压值比较，判断电源电压与 一规定值的大小关系，并发出信号通知电源电压与规定值的大小关系。在一个实施例中，该电源电压检测及控制电路202还产生恒定电流，并产生迟滞电压。三角波发生电路204,产生三角波，其中，该三角波发生电路根据电源电压检测及控制电路发出的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种最小占空比可调的ＰＷＭ控制电路，其特征在于，包括：　电源电压检测及控制电路，检测与电源电压线性相关的电压值，并将所检测到的电压值与参考电压值比较，判断电源电压与一规定值的大小关系，并发出信号通知电源电压与规定值的大小关系；　 三角波发生电路，产生三角波，其中，该三角波发生电路根据所述电源电压检测及控制电路发出的信号调整三角波的幅值；　最小占空比设置电路，设置所述ＰＷＭ控制电路的最小占空比，并且根据所述电源电压检测及控制电路发出的信号调整该最小占空比；　 　脉冲输出电路，输出脉冲，其中，该脉冲输出电路根据所述电源电压检测及控制电路发出的信号调整所输出的脉冲。

【技术特征摘要】
1. 一种最小占空比可调的PWM控制电路，其特征在于，包括电源电压检测及控制电路，检测与电源电压线性相关的电压值，并将所检测到的电压值与参考电压值比较，判断电源电压与一规定值的大小关系，并发出信号通知电源电压与规定值的大小关系；三角波发生电路，产生三角波，其中，该三角波发生电路根据所述电源电压检测及控制电路发出的信号调整三角波的幅值；最小占空比设置电路，设置所述PWM控制电路的最小占空比，并且根据所述电源电压检测及控制电路发出的信号调整该最小占空比；脉冲输出电路，输出脉冲，其中，该脉冲输出电路根据所述电源电压检测及控制电路发出的信号调整所输出的脉冲。2. 如权利要求1所述的PWM控制电路，其特征在于，所述最小占空 比设置电路接收到所述电源电压检测及控制电路发出的信号，电源电压小 于规定值时，调高最小占空比，电源电压大于规定值时，调低最小占空比。3. 如权利要求2所述的PWM控制电路，其特征在于，所述最小占空 比设置电路和三角波发生电路接收到所述电源电压检测及控制电路发出的 信号，保持最小占空比设置端的电压不变，改变三角波发生电路输出的三 角波的幅度以改变最小占空比。4. 如权利要求1所述的PWM控制电路，其特征在于，该电源电压检 测及控制电路还产生恒定电流，并产生迟滞电压。5. 如权利要求1所述的PWM控制电路，其特征在于，电源电压检测 及控制电路包括电阻R2、以及电阻R3,串联在电源与地之间，电阻R2与电阻R3 之间的电压为所述与电源电压线性相关的电压值；晶体管Q3、晶体管Q4以及晶体管Q5组成比较电路，其中晶体管 Q4和晶体管Q5组成差分对；晶体管Q3的基极接偏置电压，集电极接晶 体管Q4和晶体管Q5的发射极为晶体管Q4和晶体管Q5提供偏置电流； 晶体管Q4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志红，黄绪江，
申请(专利权)人：BCD半导体制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：VG[英属维尔京群岛]