[實用新型]最小占空比可調的PWM控制電路

有效

• 申請號: 200820177449.5
• 申請日: 2008-10-30
• 公開（公告）號: CN201285505Y
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 張志紅;黃緒江
• 申請（專利權）人: BCD半導體制造有限公司
• 主分類號: G05B11/28
• 分類號: G05B11/28;H03K7/08;H03K4/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸 嘉

技術領域

本實用新型涉及PWM控制器，更具體地說，涉及能調整最小占空比的PWM控制電路。

背景技術

在PWM控制電路中，往往需要對PWM控制電路輸出脈沖占空比的最小值進行設置，以使PWM控制電路輸出脈沖占空比大于某一設定值。定義這種PWM控制電路為帶最小占空比設置的PWM控制電路。如一種帶最小占控比設置的PWM控制器如圖1所示。

該電路由三角波電路102、最小占空比設置電路104及脈沖輸出電路106三個部分組成，當控制端C上電壓小于最小占空比設置端VMIN的電壓時，輸出脈沖的占空比由控制端C上電壓決定，當控制端C上的電壓大于最小占空比設置端VMIN上的電壓時，輸出脈沖的占空比由最小占空比設置端VMIN的電壓決定，該占空比為PWM電路能輸出方波的最小占空比。

該電路三角波的幅度(即三角波的頂點高度)為：

V＝VCC((R17+R18)/(R16+R17+R18)-R17/(R16+R17))。

最小占空比設置電壓為：

Vset＝VCC＊(R11/(R10+R11))。

最小占空比為：

Duty＝(V-Vset)/V

＝1-R11/((R17+R18)/(R16+R17+R18)-R17/(R16+R17))＊(R10+R11)

這說明，最小占空比的大小與電源電壓無關，只與三角波及最小占空比設置電阻值有關，無論電源電壓高低，該PWM控制器能夠輸出的最小脈沖寬度均為定值，這種電路稱為帶固定最小占空比設置的PWM電路。

在PWM控制系統中，設置最小占空比的目的是無論控制端處于何種狀態，系統至少能有一最小的輸出，如在一些風扇速度控制中，控制端C的電壓隨溫度變化而變化，溫度高時，風扇速度快，溫度低時，風扇速度慢，但只要開機，無論溫度多低，風扇都應運轉，以保證冷卻對象的安全。然而，固定最小占空比設置的PWM電路在一定條件下并不能滿足最小占空比設置的目的，如在電機速度控制應用中，電機在較高電源電壓下，較小的占空比即可使電機運轉，而在較低電壓下，維持電機運轉則需要較大的占空比。因此帶固定最小占空比設置的PWM電路，在較低電壓下，往往會出現啟動困難，或最小轉速太低的問題。

解決這一問題的方法有兩種：

(1)增加最小占控比的比值，使系統在高電壓和低電壓下均能運轉，這一方法的缺點是，高電壓時耗能較多，不利于節能。

(2)采用可變的最小占控比設置的PWM電路，即在高電壓時，最小占控比比值較小，而在電源電壓較低時最小占控比比值較大，這樣在低電壓下能較好的起動運轉，同時在高電壓時較好的節能、降噪。

改變PWM控制器的占空比，常用的方法是在三角波的高低電平不變的條件下，改變與三角波比較的比較電壓的電壓值，這種方法常用于僅有一個控制端的PWM控制器，對具有多個控制端的PWM控制器，采用該方法來改變占空比，由于需要對多個電壓的電壓值作相同的改變，該方法不僅過于繁瑣，而且不易保持各控制端的電壓關系。

實用新型內容

本實用新型，采用保持控制端電壓不變，而改變三角波的高低電平來改變PWM控制器最小占空比輸出。

本實用新型的實施例提供一種最小占空比可調的PWM控制電路，包括：

電源電壓檢測及控制電路，檢測與電源電壓線性相關的電壓值，并將所檢測到的電壓值與參考電壓值比較，判斷電源電壓與一規定值的大小關系，并發出信號通知電源電壓與規定值的大小關系；

三角波發生電路，產生三角波，其中，該三角波發生電路根據電源電壓檢測及控制電路發出的信號調整三角波的幅值；

最小占空比設置電路，設置PWM控制電路的最小占空比，并且根據電源電壓檢測及控制電路發出的信號調整該最小占空比；

脈沖輸出電路，輸出脈沖，其中，該脈沖輸出電路根據電源電壓檢測及控制電路發出的信號調整所輸出的脈沖。

根據一實施例，最小占空比設置電路接收到電源電壓檢測及控制電路發出的信號，電源電壓小于規定值時，調高最小占空比，電源電壓大于規定值時，調低最小占空比。

根據一實施例，最小占空比設置電路和三角波發生電路接收到電源電壓檢測及控制電路發出的信號，保持最小占空比設置端的電壓不變，改變三角波發生電路輸出的三角波的幅度以改變最小占空比。

根據一實施例，該電源電壓檢測及控制電路還產生恒定電流，并產生遲滯電壓。