[發(fā)明專利]多功能調(diào)速調(diào)光PWM控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110093280.1
• 申請日: 2011-04-14
• 公開（公告）號: CN102185549A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍春生;朱建方;王秋明
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇浩峰汽車附件有限公司
• 主分類號: H02P7/08
• 分類號: H02P7/08;H02P7/29;H05B37/02
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 何學(xué)成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流電機(jī)PWM調(diào)速控制以及燈光PWM調(diào)光控制，具體涉及一種無級調(diào)制的多功能調(diào)速調(diào)光PWM控制器。

背景技術(shù)

目前鼓風(fēng)機(jī)的控制主要可分為繼電器調(diào)速控制、線性調(diào)速控制與PWM調(diào)速控制三種方案。

繼電器調(diào)速控制方案如圖1所示。該控制方案中分別通過切換控制三個(gè)繼電器使電機(jī)運(yùn)行在高、中、低三種運(yùn)行狀態(tài)，顯然只是種機(jī)械式調(diào)速方案，不能實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。

線性調(diào)速方案如圖2所示，該控制方案使用傳統(tǒng)的線性電流/電壓調(diào)節(jié)手段，通過改變線性分壓器件上的電壓，去控制鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。線性分壓元件可以是機(jī)械電阻、功率晶體管和場效應(yīng)管。該控制方案雖然能夠?qū)崿F(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)的無級調(diào)速，但只有當(dāng)風(fēng)扇在零速或全速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(被動(dòng)組件要么在零速中完全關(guān)閉，要么在全速中完全開啟)所有功率才能轉(zhuǎn)移到風(fēng)扇上，但當(dāng)風(fēng)扇不在零速或全速時(shí)，被動(dòng)組件中就將有部分功率浪費(fèi)，因此這種方法的效率值得懷疑。

PWM調(diào)速方案如圖3所示，該方案克服了線性調(diào)速的熱損耗問題，它通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號的占空比，根據(jù)積分效應(yīng)，就能改變加在MOSFET兩端的電壓，從而控制鼓風(fēng)機(jī)的速度。目前的大部分生產(chǎn)廠家的PWM控制方案主要采用定制ASIC與MCU的方案，ASIC方案集成度高，控制外圍電路簡單，但目前還沒有通用的集成芯片，一般需要提供定制服務(wù)，只有少數(shù)半導(dǎo)體大的半導(dǎo)體生產(chǎn)廠家如ON、ST才能提供這類服務(wù)，而且定制成本昂貴，周期長，功能唯一，不利于產(chǎn)品的開發(fā)改進(jìn)；MCU方案采用數(shù)字軟件智能化控制，功能強(qiáng)大，非常適合于產(chǎn)品的開發(fā)改進(jìn)，但需要提供線性穩(wěn)壓電源及較為復(fù)雜的外圍電路，成本較高，而且需要軟件編程，增加了產(chǎn)品開發(fā)的難度。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)制的多功能調(diào)速調(diào)光PWM控制器。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：

多功能調(diào)速調(diào)光PWM控制器，

包括調(diào)制波生成電路，該調(diào)制波生成電路將輸入的低頻PWM信號解耦成穩(wěn)定的直流電平信號；

以及載波生成電路，該載波生成電路用于輸出PWM控制信號；

以及調(diào)制電路，該調(diào)制電路分別接收來自于調(diào)制波生成電路以及載波生成電路的輸出信號，并輸出一個(gè)PWM信號，該調(diào)制電路輸出的PWM信號跟隨輸入的低頻PWM信號成反線性變化；

以及功率推挽放大電路，該功率推挽放大電路將來自于調(diào)制電路輸出的PWM信號進(jìn)行放大。

在功率推挽放大電路之前有一個(gè)PWM信號切換開關(guān)。

當(dāng)切換開關(guān)切換至其第1端時(shí)，工作于手動(dòng)模式，并通過改變第二電阻R2的阻值來改變輸出的PWM占空比從而實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)的調(diào)速或燈具調(diào)光目的。

當(dāng)切換開關(guān)切換其第3端時(shí)，工作于自動(dòng)模式，此時(shí)可變第二電阻R2阻值固定，輸出PWM的占空比跟隨輸入的低頻PWM信號改變而改變，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)速調(diào)光的目的。

還包括一個(gè)用于檢測負(fù)載工作情況的保護(hù)動(dòng)作電路，還包括一個(gè)用于檢測負(fù)載工作情況的保護(hù)動(dòng)作電路，該保護(hù)動(dòng)作電路與載波生成電路連接。。

所述調(diào)制波生成電路包括第六電阻R6以及第三電容C3，第六電阻R6的一端接收低頻PWM信號，第六電阻R6的另一端與第三電容C3連接，第三電容C3的另一端接地。

所述載波生成電路包括555定時(shí)器、第一二極管D1、第二二極管D2、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容C1以及第二電容C2；第二電阻R2的一端連接電源，第二電阻R2的另一端連接第一二極管D1的陽極，第一二極管D1的陰極連接第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端接地；第二二極管D2的陽極與第二電容C2的一端連接，第二二極管D2的陰極與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與555定時(shí)器的放電引腳連接。

還包括與555定時(shí)器的復(fù)位引腳連接的保護(hù)動(dòng)作電路，當(dāng)發(fā)生保護(hù)時(shí)，555定時(shí)器復(fù)位功能動(dòng)作，使得輸出的PWM信號關(guān)閉。

所述調(diào)制電路為比較器。

所述功率推挽放大電路包括第一三極管Q1，第二三極管Q2，第四電阻R4以及第五電阻R5，第一三極管Q1的基極連接第二三極管Q2的基極，第一三極管Q1的集電極連接電源，第四電阻R4的兩端分別與第一三極管Q1的集電極以及發(fā)射極連接，第五電阻R5的兩端分別與第二三極管Q2的集電極以及發(fā)射極連接。