CN105099411A - 一种脉冲宽度调制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种脉冲宽度调制电路,包括:输入电路,通过一输入端输入电压;压差计算电路,所述压差计算电路包括电阻和减法器,所述电阻一端与所述输入电路的输出端连接,另一端作为所述脉冲宽度调制电路的输出端,所述减法器的两个输入端分别与所述电阻的两端连接,用于计算所述电阻两端的电压差;模拟调光电路,所述模拟调光电路输入端与所述减法器的输出端连接,所述模拟调光电路的输出端与所述输入电路的控制端连接,用于接收所述压差计算电路输出的电压差,并将所述电压差转换为脉冲宽度调制信号输出至所述输入电路以进行电流反馈。采用本发明,可以实现电流反馈,使电路工作在电流连续模式,保证电路电压稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电路领域,具体涉及一种脉冲宽度调制电路。
背景技术
脉冲宽度变调(PulseWidthModulation,简称PWM)电路的主要功能是将输入电压的振幅转换成宽度一定的脉冲,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
目前,大部分PWM集成芯片(IntegratedCircuit,简称IC)都采用电压反馈方式进行调节,但是采用电压反馈的方式进行调节时,将会由于PWMIC的负载小或者PWMIC的负载变化大,从而导致PWMIC进入断续导通模式(DiscontinousConducionMode),造成电压变化幅度大,电路不稳定。
发明内容
本发明实施例提供了一种一种脉冲宽度调制电路,以期可以对脉冲宽度调制电路进行电流反馈,保证工作电压稳定。
本发明实施例提供了一种脉冲宽度调制电路,包括:
输入电路,通过一输入端输入电压;
压差计算电路,所述压差计算电路包括电阻和减法器,所述电阻一端与所述输入电路的输出端连接,另一端作为所述脉冲宽度调制电路的输出端,所述减法器的两个输入端分别与所述电阻的两端连接,用于计算所述电阻两端的电压差,所述电压差用于反映所述输出端电流的大小;
模拟调光电路,所述模拟调光电路输入端与所述减法器的输出端连接,所述模拟调光电路的输出端与所述输入电路的控制端连接,用于接收所述压差计算电路输出的电压差,并将所述电压差转换为脉冲宽度调制信号输出至所述输入电路以进行电流反馈。
其中,所述输入电路包括:
场效应管和电感;
所述场效应管的栅极和所述模拟调光电路相连接,所述场效应管的漏极和所述电感的一端相连接,所述场效应管的源极接地,所述电感的另一端接输入电压。
其中,所述输入电路还包括二极管,所述二极管的正极和所述输入电路连接,所述二极管的负极和所述压差计算电路连接,用于保持所述输入电路的输出电流方向。
其中,所述输出电路还包括第一电容,所述第一电容的一端与所述二极管的负极和所述压差计算电路的公共接点连接,所述电容的另一端接地,用于保持所述输出电路的电压稳定。
其中,所述模拟调光电路还包括第二电容,所述第二电容的一端与所述模拟调光电路和所述减法器的公共接点连接,所述第二电容的另一端接地,用于保持所述输出电路的电压稳定。
其中,所述第一电容为陶瓷电容或钽电容。
其中,所述第二电容为陶瓷电容或钽电容。
其中,所述电阻为功率电阻。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:通过测量PWM电路输出端电阻两端的电压差,从而该电压差反映的是PWM电路输出端的电流,再将该电压差通过模拟调光信号转换成脉冲宽度调制信号接入至输入电路以实现对PWM电路的电流反馈,从而使电路工作在电流连续模式,保证PWM工作电压稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的脉冲宽度调制电路的第一实施例的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的脉冲宽度调制电路的第二实施例的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的脉冲宽度调制电路的第三实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了本发明实施例提供了一种脉冲宽度调制电路,以期可以对脉冲宽度调制电路进行电流反馈,保证工作电压稳定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。此外,术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先参见图1,图1是本发明实施例提供的脉冲宽度调制电路的第一实施例的结构示意图。其中,如图1所示,本发明第一实施例提供的脉冲宽度调制电路包括:
输入电路1,通过一输入端输入电压。
压差计算电路2,压差计算电路2包括电阻21和减法器12,电阻21的一端与输入电路1的输出端连接,另一端作为脉冲宽度调制电路的输出端,减法器12的两个输入端分别与电阻21的两端连接,用于计算电阻21两端的电压差,该电压差用于反映脉冲宽度调制电路的输出端电流的大小。
模拟调光电路3,模拟调光电路3输入端与减法器12的输出端连接,模拟调光电路3的输出端与输入电路1的控制端连接,用于接收压差计算电路2输出的电压差,并将该电压差转换为脉冲宽度调制信号输出至输入电路1以进行电流反馈。
具体地,在本发明实施例中,模拟调光电路3将压差计算电路2输出的电压差转换成PWM信号时,模拟调光电路3输入端的电压差与PWM信号的占空比成正比,当电压差越大时,PWM信号的占空比越大,从而输出高电平的比例越大;当电压差越小时,PWM信号的占空比越小,从而输出高电平的比例越小。
本发明第一实施例中,当输入电路1的输入端输入电压后,该脉冲调制电路开始工作。压差计算电路2的减法器22通过测量电阻21两端的电压,对电阻21两端的电压相减得到电阻21两端的电压差,从而该电压差可以反映流过电阻21的电流,该电流也即为该PWM电路的输出电流。再通过该将电压差输入至模拟调光电路3,以使模拟调光电路3将此电压差转换为一个脉冲宽度调制信号,再将该脉冲宽度调制信号接入到输入电路1的控制端以对输入电路1进行控制,以实现脉冲宽度电路的电流反馈,从而使得电路工作在电流连续模式,保证PWM工作电压变化幅度小。
本发明通过测量PWM电路输出端电阻两端的电压差,从而该电压差反映的是PWM电路输出端的电流,再将该电压差通过模拟调光信号转换成脉冲宽度调制信号接入至输入电路以实现对PWM电路的电流反馈,从而使电路工作在电流连续模式,保证PWM工作电压变化幅度小。
参见图2,图2是本发明实施例提供的脉冲宽度调制电路的第二实施例的结构示意图。其中,如图2所示,图2是对图1所示的脉冲宽度调制电路的具体描述,如图2所示:
输入电路1可以包括场效应管11和电感12。其中,场效应管11的栅极和模拟调光电路3相连接,场效应管11的漏极和电感12的一端相连接,场效应管12的源极接地,电感12的另一端接输入电压。
需要说明,场效应管11的栅极即为输入电路1的控制端,模拟调光电路3输出的PWM信号接入场效应管11的栅极,从而PWM信号与场效应管11一起对输入电路1进行控制。
具体地,当模拟调光电路3输出PWM信号后,该PWM信号通过场效应管11的栅极接入输入电路1,当PWM信号为高电平时,场效应管11导通,从而电感12接地,输入电路1和输出电路2之间断开;当PWM信号为低电平时,场效应管截止,从而输入电路1和输出电路2之间导通。通过该方式,实现了利用PWM信号对输入电路1的控制,而该PWM信号又是对输出电路2中电阻的电压差转换而来,所以实现了对脉冲宽度调制电路的电流反馈。
输入电路1还包括二极管13,二极管13的正极和输入电路1连接,二极管13的负极和压差计算电路2连接,用于保持输入电路1的输出电流方向。
在本发明的实施例中,由于二极管的单向导通性,通过在输入电路1的输出端加入一个二极管13可以使得输入电路的电流方向是从二极管13的正极流向二极管13的负极,反之,则无法导通。
优选地,在本发明的一些实施例中,输出电路2还包括第一电容21,第一电容21的一端与二极管13的负极和压差计算电路2的公共接点连接,电容21的另一端接地,用于保持输出电路2的电压稳定。
优选地,在本发明的一些实施例中,模拟调光电路3还包括第二电容31,第二电容31的一端与模拟调光电路3和减法器22的公共接点连接,第二电容31的另一端接地,用于保持输出电路2的电压稳定。
优选地,在本发明的一些实施例中,第一电容21为陶瓷电容或钽电容。
优选地,在本发明的一些实施例中,第二电容31为陶瓷电容或钽电容。
优选地,在本发明的一些实施例中,电阻21为功率电阻。
参见图3,图3是本发明实施例提供的脉冲宽度调制电路的第三实施例的结构示意图。
如图3所示,该脉冲宽度调制电路包括输入电路1、压差计算电路2和输出电路3,其中,输入电路1包括电感L、场效应管Q以及二极管D,压差计算电路2包括电阻R,第一电容C1和减法器,模拟调光电路3包括模拟调光电路和第二电容C2。其中,场效应管Q为增强型NMOS管。
在输入电路1中,电感L的一端与场效应管Q的漏极连接,二极管D的正极与电感L和场效应管Q的漏极的公共接点连接,场效应管Q的栅极和模拟调光电路的输出端连接,场效应管Q的源极接地;其中,电感L的另一端作为电路的输入端Vin,场效应管Q的栅极做为输入电路1的控制端,通过控制场效应管Q是否导通来控制输入电路1的电流走向,从而对整个脉冲宽度调制电路进行控制。
在压差计算电路2中,电阻R的一端与二极管D的负极连接,电阻的另一端做为脉冲宽度调制电路的输出端Vout输出电压,减法器的两个输入端与电阻R的两端连接,第一电容C1的一端连接到二极管D的负极和电阻R的公共端,第一电容C1的另一端接地;其中,减法器用于检测电阻R两端的电压差,从而该电压差可以反映流过电阻R的电流。
在模拟调光电路3中,减法器的输出端与模拟调光电路3的输入端连接,并且,其公共接点通过第二电容C2接地,模拟调光电路3通过将减法器的输出端输出的电压差转换为PWM信号后输出至输入电路的控制端,也即场效应管Q1的栅极,从而对输入电路1进行控制。
优选地,第一电容C1为陶瓷电容或钽电容。
优选地,第二电容C2为陶瓷电容或钽电容。
优选地,电阻R为功率电阻。
具体的,当输入电路1的输入端接入输入电压后,电路开始工作。当二极管D导通并且电流较大时,此时流过电阻R的电流较大,从而减法器所接收的电阻R的压差较大,由于模拟调光电路3的输入电压差与输出的PWM信号的占空比成正比,所以此时通过模拟调光电路3将该压差转换成PWM信号后时高电平的比例越大,而当PWM输出高电平时,场效应管Q导通,从而输入电路1经过电感L接地,所以此时电阻R上的电流在减小;当电阻R上的电流减小后,从而减法器所接收到的电阻R的电压差较小,此时通过模拟调光电路3将该压差转换成PWM信号后时高电平的比例越小,从而场效应管Q导通的时间变短,输入电路1的电路经二极管D流向输出电路的电阻11的时间变长,从而导致电阻R的电流变大,从而维持电阻R上的电流稳定,使电流工作在电流连续模式,保证了工作电压的稳定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述电路包括:
输入电路,通过一输入端输入电压;
压差计算电路,所述压差计算电路包括电阻和减法器,所述电阻一端与所述输入电路的输出端连接,另一端作为所述脉冲宽度调制电路的输出端,所述减法器的两个输入端分别与所述电阻的两端连接,用于计算所述电阻两端的电压差,所述电压差用于反映所述输出端电流的大小;
模拟调光电路,所述模拟调光电路输入端与所述减法器的输出端连接,所述模拟调光电路的输出端与所述输入电路的控制端连接,用于接收所述压差计算电路输出的电压差,并将所述电压差转换为脉冲宽度调制信号输出至所述输入电路以进行电流反馈。
2.根据权利要求1所述的脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述输入电路包括:
场效应管和电感;
所述场效应管的栅极和所述模拟调光电路相连接,所述场效应管的漏极和所述电感的一端相连接,所述场效应管的源极接地,所述电感的另一端接输入电压。
3.根据权利要求1或2所述的脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述输入电路还包括二极管,所述二极管的正极和所述输入电路连接,所述二极管的负极和所述压差计算电路连接,用于保持所述输入电路的输出电流方向。
4.根据权利要求3所述的脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述输出电路还包括第一电容,所述第一电容的一端与所述二极管的负极和所述压差计算电路的公共接点连接,所述电容的另一端接地,用于保持所述输出电路的电压稳定。
5.根据权利要求4所述的脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述模拟调光电路还包括第二电容,所述第二电容的一端与所述模拟调光电路和所述减法器的公共接点连接,所述第二电容的另一端接地,用于保持所述输出电路的电压稳定。
6.根据权利要求4所述的脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述第一电容为陶瓷电容或钽电容。
7.根据权利要求5所述的脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述第二电容为陶瓷电容或钽电容。
8.根据权利要求5所述的脉冲宽度调制电路,其特征在于,所述电阻为功率电阻。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151125 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |