PWM 信号输出电路、PWM 信号输出控制方法以及程序技术

本发明专利技术的PWM信号输出电路具备：计数器；死区时间值存储用寄存器；以及多个PWM信号输出单元。作为分别输出前面的下降PWM信号的前段侧与输出之后的下降PWM信号的后段侧，后段侧在自身开始设定值与前段侧的停止设定值的差比死区时间值小、且该停止设定值与死区时间值的和与计数器值一致的情况下，另外，在差在死区时间值以上、且自身开始设定值与计数器值一致的情况下生成开始信号，前段侧在自身开始设定值比死区时间值小、且死区时间值与计数器值一致的情况下，另外，在自身开始设定值在死区时间值以上、且自身开始设定值与计数器值一致的情况下，生成开始信号。

【技术实现步骤摘要】
PWM信号输出电路和PWM信号输出控制方法
本专利技术涉及生成并输出多个PWM(PulseWidthModulation：脉冲宽度调制)信号的PWM信号输出电路、PWM信号输出控制方法以及程序，尤其涉及优选用于高效进行对周期以及占空比分别被任意设定的各PWM信号附加死区时间(各PWM信号不同时为ON的时间)的、PWM信号输出电路、PWM信号输出控制方法以及程序。
技术介绍
PWM信号被用于IT烹调器、不间断电源装置等的逆变器控制中所设置的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)的控制等。例如，IT烹调器所使用的逆变器电路由2个开关元件构成，利用PWM信号对各个开关元件进行接通(ON)、断开(OFF)的控制。在这样的构成中，当2个开关元件同时接通时穿透电流流过，会导致对逆变器控制电路造成损伤。为了解决这样的问题，例如专利文献1～3等中记载了作为逆变器控制用微型计算机，输出带死区时间的PWM信号，以使多个PWM信号不同时为ON的技术。例如，专利文献1记载有下述技术：在生成逆变器控制用的互补PWM信号的半导体装置中，能够通过灵活且容易的构成来对2个PWM信号的每一个附加各PWM信号不同时为ON的时间(死区时间)。具体而言，在该技术中，作为半导体装置，具备生成第1PWM信号和作为该第1PWM信号的反转信号的第2PWM信号的互补PWM生成部；以及在第1PWM信号的上升时附加第1死区时间，并且在第2PWM信号的上升时附加第2死区时间的死区时间附加部，死区时间附加部构成为可以分别设定第1死区时间与第2死区时间。另外，死区时间附加部具备无感计时器和第1、第2死区时间设定寄存器，在第1PWM信号的上升时，附加无感计时器的值到达第1死区时间设定寄存器的设定值的时间作为第1死区时间，另一方面，在第2PWM信号的上升时，附加无感计时器的值到达第2死区时间设定寄存器的设定值的时间作为第2死区时间。通过这样的构成，能够在PWM信号与其反转信号中设定不同的死区时间，且无需在电路上进行死区时间的最佳值的变更及设定，并且能够分别实施最佳的死区时间的设定，并能够进行抑制了功率损耗的更高程度的控制。但是，在该专利文献1所记载的技术中，不能解决以下那样的课题。例如，输出PWM信号的IC（IntegratedCircuit）并非一定输出互补（反相）的信号，优选不论是互补的信号，还是完全不同的其他信号，都可以进行2相的控制的IC。因此，需要构成为能够任意控制各个周期、占空比。使用图1与图2对这样的具有能够任意控制输出的多个PWM信号的每一个的周期、占空比的构成的PWM信号输出电路进行说明。图1是表示能够任意控制周期、占空比的PWM信号输出电路的构成例的框图，图2是表示图1中的PWM信号输出电路的动作例的时序图。图1所示的PWM信号输出电路可以构成为例如微型计算机等半导体装置，该PWM信号输出电路构成为具有计数器11、CH1周期设定寄存器12、CH1占空比设定寄存器13、CH2周期设定寄存器14、CH2占空比设定寄存器15、比较器（1）16a～比较器（4）16d、CH1输出控制电路17以及CH2输出控制电路18。计数器11与例如内置于微型计算机的计时器等所输出的时钟同步地动作，来对该时钟数进行计数并输出为计数器值。另外，由CH1周期设定寄存器12、CH1占空比设定寄存器13、比较器（1）16a、比较器（2）16b以及CH1输出控制电路17构成输出第1PWM信号（PWM1）的第1PWM信号生成部，同样地，由CH2周期设定寄存器14、CH2占空比设定寄存器15、比较器（3）16c、比较器（4）16d以及CH2输出控制电路18构成输出第2PWM信号（PWM2）的第2PWM信号生成部。这样的构成所形成的第1、第2PWM信号生成部基于计数器11输出的计数器值，来生成并输出与在CH1周期设定寄存器12和CH1占空比设定寄存器13以及CH2周期设定寄存器14和CH2占空比设定寄存器15的每一个中所设定的值对应的占空比值的PWM信号。另外，比较器（1）16a具有作为重置电路的功能，即：当计数器11输出的计数器值达到预先设定的值时，重置该计数器11的计数动作。第1、第2PWM信号生成部分别将在CH1占空比设定寄存器13、CH2占空比设定寄存器15中所设定的值作为开始设定值，在比较器（2）16b、比较器（4）16d中，对计数器11输出的计数器值与存储于CH1占空比设定寄存器13、CH2占空比设定寄存器15中的各开始设定值进行比较，若一致则生成并输出开始信号。这样，若从比较器（2）16b、比较器（4）16d输出开始信号，则第1、第2PWM信号生成部分别在CH1输出控制电路17、CH2输出控制电路18中生成并输出第1、第2PWM信号（PWM1、PWM2）。另外，第1、第2PWM信号生成部分别将在CH1周期设定寄存器12、CH2周期设定寄存器14中所设定的值存储为停止设定值，并在比较器（1）16a、比较器（3）16c中，对计数器11输出的计数器值与存储在CH1周期设定寄存器12、CH2周期设定寄存器14中的各停止设定值进行比较，若一致，则输出停止信号。这样，若从比较器（1）16a、比较器（3）16c输出停止信号，则第1、第2PWM信号生成部分别停止CH1输出控制电路17、CH2输出控制电路18中的第1、第2PWM信号（PWM1、PWM2）的生成及输出。使用图2分别说明这样的第1、第2PWM信号生成部的动作。对于图2所示的例子，在第1周期中，CH1周期设定寄存器12中设定有停止设定值“7”，CH1占空比设定寄存器13中设定有开始设定值“2”，CH2周期设定寄存器14中设定有停止设定值“4”，CH2占空比设定寄存器15中设定有开始设定值“1”的各值。在这样的设定状况下，计数器11与时钟同步动作，当计数器11的输出计数器值与CH1占空比设定寄存器13中设定的开始设定值“2”一致时，比较器（2）16b生成开始信号并将其输出到CH1输出控制电路17，从CH1输出控制电路17输出的PWM1输出从“L（低）”变化为“H（高）”，之后，当计数器11的值与CH1周期设定寄存器12中设定的停止设定值“7”一致时，比较器（1）16a生成停止信号并将其输出到CH1输出控制电路17，从CH1输出控制电路17输出的输出、即PWM1输出从“H”变化为“L”，并且，计数器11的值被清零。另外，当计数器11的输出计数器值与CH2占空比设定寄存器15中设定的开始设定值“1”一致时，比较器（4）16d生成开始信号并将其输出到CH2输出控制电路18，从CH2输出控制电路18输出的PWM2输出从“L”变化为“H”，之后，当计数器11的值与CH2周期设定寄存器14中设定的停止设定值“4”一致时，比较器（3）16c生成停止信号并将其输出到CH2输出控制电路18，从CH2输出控制电路18输出的输出、即PWM2输出从“H”变化为“L”，直至计数器11的输出计数器值与CH1周期设定寄存器12中设定的值“7”一致为止、即直至计数器11的值被清零为止保持该值“L”。这样，在图1的构成所形成的PWM信号输出电路中能够自由地分别设定2信道的周期与占空比。但是，这样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PWM信号输出电路，其具备：计数单元，其对时钟数进行计数并输出计数器值，若重置信号被输入，则重置计数后的计数器值并重新开始计数；存储死区时间值的死区时间值存储单元；以及多个PWM信号输出单元，开始设定值以及停止设定值被设定，并且生成停止信号以及开始信号，分别输出通过自身所生成的开始信号而上升、且通过自身所生成的停止信号而下降的PWM信号，其中，所述多个PWM信号输出单元的每一个在自身的停止设定值与所述计数器值一致的情况下生成停止信号，当将输出先下降的PWM信号的PWM信号输出单元设为前段PWM信号输出单元，将输出接着所述先下降的PWM信号的下降而下降的PWM信号的PWM信号输出单元设为后段PWM信号输出单元时，后段PWM信号输出单元在自身的开始设定值与前段PWM信号输出单元的停止设定值的差比所述死区时间值小的情况下，当前段PWM信号输出单元的停止设定值与所述死区时间值的和与所述计数器值一致时，生成开始信号，在所述差在所述死区时间值以上的情况下，当自身的开始设定值与所述计数器值一致时，生成开始信号，前段PWM信号输出单元在自身的开始设定值比所述死区时间值小的情况下，当所述死区时间值与所述计数器值一致时生成开始信号，在自身的开始设定值在所述死区时间值以上的情况下，当自身的开始设定值与所述计数器值一致时生成开始信号。...

【技术特征摘要】
2011.09.16 JP 2011-2033981.一种PWM信号输出电路，其具备：计数单元，其对时钟数进行计数并输出计数器值，若重置信号被输入，则重置计数后的计数器值并重新开始计数；存储死区时间值的死区时间值存储单元；以及多个PWM信号输出单元，开始设定值以及停止设定值被设定，并且生成停止信号以及开始信号，分别输出通过自身所生成的开始信号而上升、且通过自身所生成的停止信号而下降的PWM信号，其中，所述多个PWM信号输出单元的每一个在自身的停止设定值与所述计数器值一致的情况下生成停止信号，当将输出先下降的PWM信号的PWM信号输出单元设为前段PWM信号输出单元，将输出接着所述先下降的PWM信号的下降而下降的PWM信号的PWM信号输出单元设为后段PWM信号输出单元时，后段PWM信号输出单元在自身的开始设定值与前段PWM信号输出单元的停止设定值的差比所述死区时间值小的情况下，当前段PWM信号输出单元的停止设定值与所述死区时间值的和与所述计数器值一致时，生成开始信号，在所述差在所述死区时间值以上的情况下，当自身的开始设定值与所述计数器值一致时，生成开始信号，前段PWM信号输出单元在自身的开始设定值比所述死区时间值小的情况下，当所述死区时间值与所述计数器值一致时生成开始信号，在自身的开始设定值在所述死区时间值以上的情况下，当自身的开始设定值与所述计数器值一致时生成开始信号。2.根据权利要求1所述的PWM信号输出电路，其中，所述多个PWM信号输出单元包括：后段PWM信号输出单元，第1开始设定值以及第1停止设定值被设定，并且生成第1停止信号以及第1开始信号，输出通过第1开始信号而上升、且通过第1停止信号而下降的PWM信号；以及前段PWM信号输出单元，第2开始设定值以及第2停止设定值被设定，并且生成第2停止信号以及第2开始信号，输出通过第2开始信号而上升、且通过第2停止信号而下降的PWM信号，其中，所述后段PWM信号输出单元在第1停止设定值与所述计数器值一致时，生成第1停止信号，所述前段PWM信号输出单元在第2停止设定值与所述计数器值一致时，生成第2停止信号，所述后段PWM信号输出单元在第1开始设定值与第2停止设定值的差比所述死区时间值小的情况下，当第2停止设定值与所述死区时间值的和与所述计数器值一致时，生成第1开始信号，在所述差在所述死区时间值以上的情况下，当第1开始设定值与所述计数器值一致时，生成第1开始信号，所述前段PWM信号输出单元在第2开始设定值比所述死区时间值小的情况下，当所述死区时间值与所述计数器值一致时，生成第2开始信号，在第2开始设定值在所述死区时间值以上的情况下，当第2开始设定值与所述计数器值一致时，生成第2开始信号。3.根据权利要求1所述的PWM信号输出电路，其中，所述PWM信号输出单元包括：存储开始设定值的开始设定值存储单元；存储停止设定值的停止设定值存储单元；生成并输出停止信号的停止比较单元；生成并输出开始信号的开始比较单元；以及生成并输出通过所述开始信号而上升、且通过所述停止信号而下降的PWM信号的输出控制单元。4.一种PWM信号输出电路，其中，具备：计数单元，其对时钟数进行计数并输出计数器值，若重置信号被输入，则重置计数后的计数器值并重新开始计数；存储死区时间值的死区时间值存储单元；以及多个PWM信号输出单元，开始设定值以及停止设定值被设定，并且生成停止信号以及开始信号，分别输出通过自身所生成的开始信号而上升、且通过自身所生成的停止信号而下降的PWM信号，所述多个PWM信号输出单元包括：第1PWM信号输出单元，第1开始设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：的场健二郎，
申请(专利权)人：拉碧斯半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：