可靠的电机稳速控制电路及脉宽调制控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种可靠的电机稳速控制电路及脉宽调制控制电路，所述电机稳速控制电路包括时钟信号发生器、PWM比较器、具有转速检测模块的电机、单向计数器、逻辑控制单元和跟踪计数器。由于该电机稳速控制电路中的各种信号均为数字信号，这样可以实现高可靠、抗干扰、高精度的电机转速控制。此外，由于采用了可靠、稳定的时钟信号发生器，可以使得控制电路更为可靠、稳定。所述脉宽调制控制电路还可以运用于温度、声音、光、力等物理量的高精度控制领域。所述电机可以由包括动力锂电池(包括电源管理电路)在内的电源供电单元来供电。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

可靠的电机稳速控制电路及脉宽调制控制电路
本技术涉及一种电机控制技术，特别是涉及一种电机稳速控制电路及脉宽调制控制电路。
技术介绍
用脉宽调制(Pulse-width Modulation,以下简称脉宽调制或PWM)技术对电机的转速进行控制具有抗噪性好、节约空间、比较经济等特点，已经在电机速度调节领域得到了广泛使用。一个典型的脉宽调制电机稳速控制电路主要包括锯齿波发生器、转速检测模块、 运算放大器以及一个PWM比较器。工作时，所述锯齿波发生器生成周期固定的三角波信号， 所述转速检测模块检测电机的转速并生成反映电机转速的反馈电平信号，所述运算放大器接收基准电平信号和反馈电平信号，并根据基准电平信号和反馈电平信号的差得到误差电平信号，所述PWM比较器比较所述误差电平信号与所述三角波信号，从而产生一个占空比可调的方波信号(或称脉宽调制信号)，该方波信号通过对电机的电压进行调节从而实现对电机转速的控制。但是由于模拟控制电路本身存在的抗噪声性低、对温度敏感、容易随时间漂移等诸多缺陷，使得使用传统脉宽调制技术去实现高可靠、抗干扰、高精度的电机稳速控制电路的尝试变得非常困难。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的之一在于提供一种电机稳速控制电路，其可以实现高可靠、抗干扰、高精度的电机稳速控制。本技术的目的之一在于提供一种脉宽调制控制电路，其可以实现高可靠、抗干扰、高精度的PWM控制。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，本技术提出一种电机稳速控制电路，其包括时钟信号发生器、PWM比较器、具有转速检测模块的电机、单向计数器、逻辑控制单元和跟踪计数器。所述时钟信号发生器用于产生并输出时钟信号。所述单向计数器用于基于所述时钟信号进行计数，并将其计数值输出。所述逻辑控制单元用于接收反映所述电机的基准转速的基准信号和来自所述电机的反映所述电机的实际转速的反馈信号， 并根据所述基准信号和所述反馈信号的差输出控制信号。所述跟踪计数器根据所述逻辑控制单元输出的控制信号进行计数，并输出其计数值。所述PWM比较器用于对单向计数器输出的计数值和跟踪计数器输出的计数值进行比较以产生脉宽调制信号。所述电机根据所述 PWM比较器产生的脉宽调制信号对所述电机的转速进行控制，所述转速检测模块对所述电机的转速进行检测并产生反映所述电机的实际转速的反馈信号。进一步的，所述电机稳速控制电路还包括第一分频器和第二分频器，第一分频器对所述时钟信号发生器输出的时钟信号进行分频得到所述基准信号，第二分频器对所述转速检测模块产生的反馈信号进行分频，将分频后的反馈信号提供给所述逻辑控制单元。更进一步的，所述单向计数器基于所述时钟信号从第一基准值开始进行计数，在计数值达到第二基准值时使所述计数值复位至第一基准值重新进行计数。再进一步的，所述逻辑控制单元获得所述基准信号和分频后的反馈信号的相位差，并基于所述相位差输出控制信号以调整所述跟踪计数器的计数。进一步优选的，所述跟踪计数器根据接收到的所述逻辑控制单元输出的控制信号在第一基准值和第二基准值之间进行双向计数，所述逻辑控制单元输出的控制信号包括加控制信号和减控制信号，当所述跟踪计数器接收到加控制信号时，所述跟踪计数器对其计数值进行增加计数，当所述跟踪计数器接收到减控制信号时，所述跟踪计数器对其计数值进行减少计数。更进一步的，通过调整第一分频器的分频因子来调整所述电机的基准转速。根据本技术的另一个方面，本技术提供一种脉宽调制控制电路，其包括时钟信号发生器、PWM比较器、受控单元、单向计数器、逻辑控制单元和跟踪计数器。所述时钟信号发生器用于产生并输出时钟信号。所述单向计数器用于基于所述时钟信号进行计数，并将其计数值输出。所述逻辑控制单元用于接收反映受控信号的基准值的基准信号和来自所述受控单元的反映受控信号的实际值的反馈信号，并根据所述基准信号和所述反馈信号的差输出控制信号。所述跟踪计数器根据所述逻辑控制单元输出的控制信号进行计数，并输出其计数值。所述PWM比较器用于对单向计数器输出的计数值和跟踪计数器输出的计数值进行比较以产生脉宽调制信号。所述受控单元根据所述PWM比较器产生的脉宽调制信号对所述受控单元的受控信号进行控制，检测所述受控信号并产生反映所述受控信号的实际值的反馈信号。进一步的，所述单向计数器基于所述时钟信号从第一基准值开始进行计数，在计数值达到第二基准值时使所述计数值复位至第一基准值重新进行计数。再进一步的，所述跟踪计数器根据接收到的所述逻辑控制单元输出的控制信号在第一基准值和第二基准值之间进行双向计数，所述逻辑控制单元输出的控制信号包括加控制信号和减控制信号，当所述跟踪计数器接收到加控制信号时，所述跟踪计数器对其计数值进行增加计数，当所述跟踪计数器接收到减控制信号时，所述跟踪计数器对其计数值进行减少计数。与现有技术相比，本技术中采用了数字化的控制电路，这样克服了模拟电路的抗噪声性低、对温度敏感、容易随时间漂移等诸多缺陷，从而实现高可靠、抗干扰、高精度的控制。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中图1为本技术中的电机稳速控制电路在一个实施例中的功能方框图。具体实施方式本技术的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本技术技术方案的运作。为透彻的理解本技术，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本技术则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本技术的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。图1为本技术中的电机稳速控制电路100在一个实施例中的功能框图。所述电机稳速控制电路100包括时钟信号发生器102、单向计数器104、逻辑控制单元106、跟踪计数器108、PWM比较器110、电机112、第一分频器114和第二分频器116。所述时钟信号发生器102可以输出具有固定周期的时钟信号。在一个实施例中， 所述时钟信号发生器102为一晶体振荡电路，其产生的时钟信号精度高、稳定性高、受温度影响小。所述单向计数器104用于基于所述时钟信号从第一基准值开始进行计数，在计数值达到第二基准值时使所述计数值复位至第一基准值继续进行计数，通过不断的循环可以产生数字化的锯齿波信号。所述单向计数器104可以为加法计数器或者减法计数器，在为加法计数器时第一基准值大于第二基准值，在为减法计数器时第一基准值小于第二基准值，其中第一基准值可以为0或其他值。所述单向计数器104将其产生的计数值提供给PWM 比较器110。第一分频器114对所述时钟信号发生器102输出的时钟信号进行分频后得到基准时钟信号，并将所述基准时钟信号输出给所述逻辑控制单元106。由于所述基准时钟信号是由所述时钟信号发生器102输出的时钟信号分频后得到，因此其也具有稳定性高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦钢，李嘉穗，李嘉文，
申请(专利权)人：李嘉文，韦钢，李嘉穗，
类型：实用新型
国别省市：