[發明專利]一種斬波相位檢測電路

在審

• 申請號: 201711452277.8
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107966612A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 陶冬毅;劉明龍
• 申請（專利權）人: 蘇州菲達旭微電子有限公司
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司32232
• 代理人: 黃麗莉

技術領域

本發明涉及周期波相位信號檢測領域，具體涉及一種斬波相位檢測電路。

背景技術

周期波相位檢測是用于提取斬波周期信號的相位信息，并去掉幅度信息，一般需要固定幅度的正弦信號發生器，通過閉環控制并將其相位與輸入周期信號同步，其系統復雜，響應速度慢，迫切需要加以改進。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種斬波相位檢測電路，具體來說為一種開環斬波相位檢測電路。本發明的斬波相位檢測電路，在允許的精度范圍內結構極其簡單，可靠性高，具體來講，其設置PWM發生器，將模擬電壓對比于相位斬波電壓，轉化為PWM波形，PWM波形的占空比表達了模擬電壓在特定的斬波相位下的相位信息，同時本發明又將占空比以正比例關系，通過PWM-V轉換器轉化為直流電壓信號Vo，直流電壓信號Vo直觀的表示出了模擬電壓在特定的斬波相位下的相位信息，且本發明具有動態響應速度快、線性范圍寬的優點。

為實現所述技術目的，本發明的技術方案是：一種斬波相位檢測電路，包括：電壓采樣器，所述電壓采樣器，用于將輸入周期電壓信號V_bus采樣至低壓采樣信號V_s；

所述電壓采樣器連接設置PWM發生器，用于根據低壓采樣信號產生PWM波；

所述PWM發生器連接設置PWM-V轉換器，用于根據PWM波的占空比，轉化為直流電壓信號Vo。

進一步，所述電壓采樣器包括串聯設置的第一電阻R0和第二電阻R1組成，第一電阻R0接地，第二電阻R1連接至所述輸入周期電壓信號V_bus，第一電阻R0和第二電阻R1之間輸出為低壓采樣信號V s。

作為本發明的優選，基于上述內容，不同的是，所述PWM發生器采用比較器；

設定相位斬波電壓V_ref，比較器的輸入端分別連接至低壓采樣信號V_s和相位斬波電壓V_ref，用于比較低壓采樣信號V_s和相位斬波電壓V_ref的大小關系；比較器的輸出端輸出為PWM波。

進一步，所述比較器在低壓采樣信號V_s大于相位斬波電壓V_ref時輸出高電平；在低壓采樣信號V_s小于相位斬波電壓V_ref時輸出低電平；高電平和低電平組成了PWM波。

進一步，所述高電平時間為t1，所述輸入周期電壓信號V_bus的電壓周期為t2，則高電平占空比為t1/t2；所述PWM-V轉換器根據占空比t1/t2，將PWM波轉化為直流電壓信號Vo。

進一步，所述直流電壓信號Vo和所述占空比t1/t2為線性正比例關系。

作為本發明的一種優選的實施方案，基于上述內容，不同的是，所述PWM發生器采用穩壓管D1；

穩壓管D1正端接地，負端連接低壓采樣信號V_s歸一化幅度，且負端輸出為PWM波。

作為本發明的一種優選的實施方案，基于上述內容，不同的是，所述PWM-V轉換器為RC濾波電路；

RC濾波電路由第三電阻R2和電容C_int串聯組成，第三電阻R2連接至PWM波，第三電阻R2和電容C_int之間輸出為直流電壓信號Vo。

作為本發明的一種優選的實施方案，基于上述內容，不同的是，所述PWM-V轉換器包括反相器、Nmos管、第一恒流管I_bias1、第二恒流管I_bias2、第四電阻R3和電容C_int；

反相器的輸入端連接至PWM波，反相器的輸出端連至Nmos管的柵極，Nmos管的漏極通過第一恒流管I_bias1接驅動電源，Nmos管的源極通過第二恒流管I_bias2接地；Nmos管的漏極通過第四電阻R3接地，電容C_int并聯至第四電阻R3兩端；電容C_int正端輸出為直流電壓信號Vo。

本發明的有益效果在于：

本發明的斬波相位檢測電路，在允許的精度范圍內結構極其簡單，可靠性高。具體來講，其設置PWM發生器，將模擬電壓對比于相位斬波電壓，轉化為PWM波形，PWM波形的占空比表達了模擬電壓在特定的斬波相位下的相位信息，同時本發明又將占空比以正比例關系，通過PWM-V轉換器轉化為直流電壓信號Vo，直流電壓信號Vo直觀的表示出了模擬電壓在特定的斬波相位下的相位信息，且本發明具有動態響應速度快、線性范圍寬的優點。

附圖說明

圖1是本發明的斬波相位檢測電路模塊原理圖；

圖2是本發明以比較器作為PWM發生器的連接關系示意圖；

圖3是本發明以穩壓管作為PWM發生器的連接關系示意圖；

圖4是本發明以RC濾波電路作為PWM-V轉換器的連接關系示意圖；

圖5是本發明主要以Nmos管組成的PWM-V轉換器的連接關系示意圖；