CN105210285A - Pwm控制电路以及开关电源装置 - Google Patents
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Abstract
从端子(11)输入频率以及占空比任意的方形波信号，从端子(12)输入调制信号，从端子(21、22)输出定时(相位)不同的2个被调制信号。第1斜坡波产生电路(31)产生与方形波信号的上升同步的第1斜坡波，第2斜坡波产生电路(32)产生与方形波信号的下降同步的第2斜坡波。第1比较电路(41)通过按照第1斜坡波和调制信号的比较结果使电平反转来产生第1被调制信号，第2比较电路(42)通过按照第2斜坡波和调制信号的比较结果使电平反转来产生第2被调制信号。由此生成相位差为180°以外的关系的2个PWM信号，得到占空比为50％以外的准矩形波信号。
Description
技术领域
本发明涉及产生具有相位差的2个PWM信号的PWM控制电路以及在开关控制部具备其的开关电源装置。
背景技术
在专利文献1中示出了基于开关电源装置中的PWM控制的开关控制电路的示例。另外，在专利文献2中示出了对容性的负载施加准矩形波的交流电压的电源装置。
一般来说，PWM控制电路基本具备：生成三角波(锯齿状波)的三角波产生电路；和将该三角波信号和调制信号进行比较的比较电路。在开关电源装置的开关控制电路中，上述调制信号是输出电压的检测信号，由PWM控制电路的输出信号驱动开关元件。
图15是专利文献2所示的电源装置的电路图。如图15所示那样，由开关元件SW1、SW2以及电容器C1、C2构成桥电路。变压器T的一次绕组N1经由电感器L1与上述桥电路连接。在变压器T的二次绕组N2连接容性负载Cload等。通过控制电路20使开关元件SW1、SW2交替接通/断开。由此生成准矩形波信号，来对容性负载Cload施加交流电压。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开昭59-191478号公报
专利文献2：JP特性第3228298号公报
发明的概要
发明要解决的课题
在图15所示的电源装置中，由于控制电路20是将恒定周期的PWM信号交替分成高压侧和低压侧的电路，因此针对开关元件SW1、SW2的驱动信号的相位差为180°，得到的准矩形波的占空比成为50％。为此，即使在图15所示的控制电路20运用专利文献1所示那样的PWM控制电路，也只是保持相位差180°不变地控制开关元件SW1、SW2的接通期间。
在要得到占空比为50％以外的准矩形波信号的情况下，需要将高压侧的开关元件SW1与低压侧的开关元件SW2的驱动信号的相位差设定为180°以外的值。但是，在比较三角波信号和调制信号来生成PWM信号的现有的一般的PWM控制电路中，不能进行这样的相位差的设定。
另外，在希望通过外部信号等使准矩形波的占空比可变的情况下，同样也不能应对。
另外，虽然在希望使独立控制的多个准矩形波输出的相位同步的情况下使用多个上述控制器，但由于各自具有三角波振荡器，因此不能应对。
发明内容
本发明的目的在于，提供能不使电路复杂化地生成任意的相位差的2个PWM信号的PWM控制电路、能得到占空比任意的准矩形波信号的PWM控制电路、以及具备该PWM控制电路的开关电源装置。
用于解决课题的手段
(1)本发明的PWM控制电路如下那样构成。
特征在于，具备：从外部输入或在内部生成给定(频率以及占空比任意)的方形波(矩形波)信号的方形波信号设定单元；输入调制信号的调制信号输入端子；输出定时(相位)不同的2个被调制信号的第1以及第2被调制信号输出端子；与所述方形波信号的上升同步开始第1斜坡波的扫描的第1斜坡波产生电路；与所述方形波信号的下降同步开始第2斜坡波的扫描的第2斜坡波产生电路；比较所述第1斜坡波和所述调制信号、通过按照比较结果使电平来产生第1被调制信号的第1比较电路；和比较所述第2斜坡波和所述调制信号、通过按照比较结果使电平反转来产生第2被调制信号的第2比较电路。
通过上述构成，不用构成复杂的逻辑电路，就可生成分别与方形波信号的上升以及下降同步的2个PWM信号。另外，由于2个PWM信号分别与方形波信号的上升以及下降同步，因此能自由地控制该2个PWM信号的定时差(相位差)。
(2)优选地，所述第1斜坡波在所述方形波信号的下降与上升间被复位到开始扫描的电位，所述第2斜坡波在所述方形波信号的上升与下降间被复位到开始扫描的电位。
(3)也可以，所述第1斜坡波在所述方形波信号的上升被复位到开始扫描的电位，所述第2斜坡波在所述方形波信号的下降被复位到开始扫描的电位。
(4)也可以，所述第1斜坡波在所述方形波信号的下降被复位到开始扫描的电位，所述第2斜坡波在所述方形波信号的上升被复位到开始扫描的电位。
通过在这些定时将第1以及第2斜坡波复位到开始扫描的电位，能作出不给与调制信号的比较带来影响的斜坡波。
(5)优选是如下构成，所述第1斜坡波产生电路具备：连接在基准电位(GND)与电源间、包含第1电容器的第1时间常数电路；与所述第1时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第1开关元件；和与所述方形波信号的下降同步将所述第1时间常数电路的状态复位的第1复位电路，所述第1斜坡波产生电路输出第1时间常数电路的输出电压作为所述第1斜坡波，所述第2斜坡波产生电路具备：连接在基准电位(GND)与电源间连接、包含第2电容器的第2时间常数电路；与所述第2时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第2开关元件；和与所述方形波信号的上升同步将所述第2时间常数电路的状态复位的第2复位电路，所述第2斜坡波产生电路输出第2时间常数电路的输出电压作为所述第2斜坡波。
通过上述构成，由于在开关元件的控制下进行向时间常数电路的电容器的充电开始和放电(复位)，因此能以简单的电路构成。
(6)优选是如下构成，所述第1斜坡波产生电路具备：将基准电位(GND)侧作为第1电容器的第1时间常数电路；与所述第1时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第1开关元件；和经由该第1开关元件在流过第1电容器的放电电流的朝向上与第1电容器连接的二极管，所述第2斜坡波产生电路具备：将基准电位(GND)侧作为第2电容器的第2时间常数电路；和与所述第2时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第2开关元件；和经由该第2开关元件在流过第2电容器的放电电流的朝向上与第2电容器连接的二极管，PWM控制电路具备：对应于所述第1开关元件的状态来将第1比较电路输入的调制信号电平移位的第1电平移位电路；以及对应于所述第2开关元件的状态来将第2比较电路输入的调制信号电平移位的第2电平移位电路。
根据上述构成，由于能在开关元件的控制下进行向时间常数电路的电容器的充电开始和放电(复位)，因此能以简单的电路构成。
(7)优选地，在上述(5)或(6)的基础上，所述第1时间常数电路具备向所述第1电容器提供恒定的充电电流的第1恒电流电路，所述第2时间常数电路具备向所述第2电容器提供恒定的充电电流的第2恒电流电路。
根据上述构成，由于伴随时间经过而向电容器的充电电压线性地变化，因此相对于调制信号的大小的PWM信号的脉冲宽度的关系成为线性。
(8)本发明的开关电源装置如下那样构成。
特征在于，在具备至少2个开关元件；和控制这些开关元件的开关控制电路的开关电源装置中，在所述开关控制电路具备上述(1)～(7)中任一项所述的PWM控制电路，将所述调制信号作为开关电源电路的输出反馈信号，将所述第1被调制信号以及所述第2被调制信号作为所述2个开关元件的控制信号。
根据上述构成，能用电路构成简单的开关控制电路产生基于占空比为50％以外的任意的准矩形波信号的交流电压。
发明的效果
根据本发明，不用构成复杂的逻辑电路，就可生成分别与方形波信号的上升以及下降同步的2个PWM信号。另外，由于2个PWM信号分别与方形波信号的上升以及下降同步，因此能自由地设定该2个PWM信号的定时差(相位差)。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的PWM控制电路101的框图。
图2是PWM控制电路101的电路图。
图3是PWM控制电路101的各部的电压波形图。
图4是第2实施方式的PWM控制电路102的电路图。
图5是表示第1开关元件SW11的接通时的充电电流路径以及第1开关元件SW11的断开时的放电电流路径的图。
图6是PWM控制电路102的各部的电压波形图。
图7是第3实施方式的PWM控制电路103的电路图。
图8是PWM控制电路103的各部的电压波形图。
图9是第4实施方式的PWM控制电路104的电路图。
图10是表示第1开关元件SW11的接通时的充电电流路径以及第1开关元件SW11的断开时的放电电流路径的图。
图11是PWM控制电路104的各部的电压波形图。
图12是第5实施方式的开关电源装置201的电路图。
图13是表示图12中的开关元件Q1、Q2的状态、方形波信号、向容性负载Cload的输出电压的示例的波形图。
图14是表示图12中的开关元件Q1、Q2的状态、方形波信号、向容性负载Cload的输出电压的示例的波形图。
图15是专利文献2所示的电源装置的电路图。
具体实施方式
这里，举出几个具体示例来示出用于实施本发明的形态。各实施方式是例示，通过不同实施方式中示出的构成的部分的置换或组合能得到再其它的实施方式，这点不言自明。
《第1实施方式》
图1是本发明的第1实施方式的PWM控制电路101的框图。该PWM控制电路101具备：输入方形波信号的方形波信号输入端子11、调制信号输入端子12、第1被调制信号输出端子21、第2被调制信号输出端子22。
另外，该PWM控制电路101具备：第1斜坡波产生电路31、第2斜坡波产生电路32、第1比较电路41以及第2比较电路42。第2斜坡波产生电路32由斜坡波产生电路30以及反转电路29构成。
第1斜坡波产生电路31产生与输入到方形波信号输入端子11的方形波信号的上升同步的第1斜坡波。在此所说的斜坡波是反复从给定电位起开始电位的扫描、之后复位到给定电位的波形。斜坡波产生电路30是和第1斜坡波产生电路31相同的构成，产生与输入信号的上升同步的斜坡波。反转电路29将输入到方形波信号输入端子11的方形波的极性反转。由此，第2斜坡波产生电路32产生与输入到方形波信号输入端子11的方形波信号的下降同步的第2斜坡波。
第1比较电路41比较第1斜坡波和调制信号，通过按照比较结果使电平反转，来产生第1被调制信号。另外，第2比较电路42比较第2斜坡波和调制信号，通过按照比较结果使电平反转，来产生第2被调制信号。
图2是PWM控制电路101的电路图。该PWM控制电路101以电源Vdc1为电源来进行动作。第1斜坡波产生电路31由恒电流电路CC1、第1电容器C11、二极管D11、电阻R12以及第1开关元件SW11构成。第2斜坡波产生电路32由恒电流电路CC2、第2电容器C21、二极管D21、电阻R22、反转电路29以及第2开关元件SW21构成。第1比较电路41以及第2比较电路42均由比较器构成。在此，恒电流电路CC1、CC2是可变阻抗型的恒电流电路。
在图2中，由恒电流电路CC1和第1电容器C11构成第1时间常数电路51。同样地，由恒电流电路CC2和第2电容器C21构成第2时间常数电路52。另外，由二极管D11、电阻R12以及第1开关元件SW11构成第1复位电路61。同样地，由二极管D21、电阻R22以及第2开关元件SW21构成第2复位电路62。
图3是上述PWM控制电路101的各部的电压波形图。首先，若输入到方形波信号输入端子11的方形波信号在t0上升，则第1开关元件SW11接通。由此，由恒电流电路CC1开始第1电容器C11的恒定电流下的充电。由此，b点的电位被扫描而不断上升。由于对第1比较电路41的反相输入输入第1电容器C11的电位，对同相输入输入调制信号的电压(d点的电位)，因此在定时t0，第1比较电路41的输出(e点的电位)即第1被调制信号成为高电平。
之后，在定时t1，在第1电容器C11的电位(b点的电位)超过调制信号的电压(d点的电位)时，第1比较电路41的输出(e点的电位)即第1被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第1被调制信号从定时t0到t1成为高电平的矩形波信号。
之后，若在定时t2方形波信号下降，则第2开关元件SW21接通。由此，通过恒电流电路CC2开始第2电容器C21的恒定电流下的充电。为此，c点的电位被扫描而不断上升。由于对第2比较电路42的反相输入输入第2电容器C21的电位，对同相输入输入调制信号的电压(d点的电位)，因此在定时t2，第2比较电路42的输出(f点的电位)即第2被调制信号成为高电平。
之后，在定时t3，在第2电容器C21的电位(c点的电位)超过调制信号的电压(d点的电位)时，第2比较电路42的输出(f点的电位)即第2被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第2被调制信号从定时t2到t3成为高电平的矩形波信号。
确定恒电流电路CC1的恒电流值以及第1电容器C11的电容值，使得第1电容器C11的充电电位的上升率(斜坡波的斜率)成为给定值。同样地，确定恒电流电路CC2的恒电流值以及第2电容器C21的电容值，使得第2电容器C21的充电电位的上升率(斜坡波的斜率)成为给定值。在该示例中，上述2个斜坡波的斜率相等。
另外，通过在定时t2断开第1开关元件SW11，第1电容器C11的电荷在二极管D11→电阻R12→电容器C11的路径上放电。但由于这时第1开关元件SW11断开，因此在电容器C11的放电中b点的电位也保持高电平。确定电阻R12的值，使其成为在直到下一定时t0为止的期间第1电容器C11的电位都大致成为0的放电时间常数。
同样地，通过在定时t0断开第2开关元件SW2，第2电容器C21的电荷在二极管D21→电阻R22→电容器C21的路径上放电。由于这时第2开关元件SW2断开，因此即使在电容器C21的放电中c点的电位也保持高电平。确定电阻R22的值，使其成为在直到下一定时t2为止的期间第2电容器C21的电位都大致成为0的放电时间常数。
若调制信号的电压(d点的电位)上升，则如图3所表征的那样，第1比较电路41的反转定时以及第2比较电路42的反转定时都延迟，第1被调制信号以及第2被调制信号的接通占空比增大。
如以上所示那样，第1被调制信号与方形波信号的上升定时同步而产生，第2被调制信号与方形波信号的下降定时同步而产生。另外，通过设定方形波信号的占空比，能使第1被调制信号和第2被调制信号具有180°以外的任意的相位差。
《第2实施方式》
图4是第2实施方式的PWM控制电路102的电路图。该PWM控制电路102具备：第1斜坡波产生电路31、第2斜坡波产生电路32、第1比较电路41以及第2比较电路42。和第1实施方式中图2所示的PWM控制电路101不同之处在于，取代恒电流电路CC1、CC2而设置电阻R11、R21这点。即，在该PWM控制电路102中，由电阻R11和第1电容器C11构成第1时间常数电路51。同样地，由电阻R21和第2电容器C21构成第2时间常数电路52。
图5是表示第1开关元件SW11的接通时的充电电流路径以及第1开关元件SW11的断开时的放电电流路径的图。在第1开关元件SW11的接通时，在电阻R11以及电容器C11的路径流过充电电流，电容器C11的电位指数函数地上升。另外，在第1开关元件SW11的断开时，经由二极管D11以及电阻R12流过放电电流，由此而复位。
图6是上述PWM控制电路102的各部的电压波形图。首先，输入到方形波信号输入端子11的方形波信号在t0上升后，第1开关元件SW11接通。由此开始第1电容器C11的充电。由此，b点的电位被扫描而指数函数地不断上升。由于对第1比较电路41的反相输入输入第1电容器C11的电位，对同相输入输入调制信号的电压(d点的电位)，因此在定时t0第1比较电路41的输出(e点的电位)即第1被调制信号成为高电平。
之后，在定时t1，在第1电容器C11的电位(b点的电位)超过调制信号的电压(d点的电位)时，第1比较电路41的输出(e点的电位)即第1被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第1被调制信号从定时t0到t1成为高电平的矩形波信号。
之后，在定时t2方形波信号下降后，第2开关元件SW21接通。由此开始第2电容器C21的充电。由此，c点的电位被扫描而指数函数地不断上升。由于对第2比较电路42的反相输入输入第2电容器C21的电位，对同相输入输入调制信号的电压(d点的电位)，因此在定时t2第2比较电路42的输出(f点的电位)即第2被调制信号成为高电平。
之后，在定时t3，在第2电容器C21的电位(c点的电位)超过调制信号的电压(d点的电位)时，第2比较电路42的输出(f点的电位)即第2被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第2被调制信号从定时t2到t3成为高电平的矩形波信号。
如此，由CR时间常数电路构成斜坡波产生电路，也能生成被PWM调制了的第1、第2被调制信号。
《第3实施方式》
图7是第3实施方式的PWM控制电路103的电路图。该PWM控制电路103以电源Vdc1为电源电压而动作。第1斜坡波产生电路31由恒电流电路CC1、第1电容器C11、二极管D11、电阻R12、第1开关元件SW11以及反转电路29构成。第2斜坡波产生电路32由恒电流电路CC2、第2电容器C21、二极管D21、电阻R22以及第2开关元件SW21构成。第1比较电路41以及第2比较电路42均由比较器构成。
在图7中，由恒电流电路CC1和第1电容器C11构成第1时间常数电路51。同样地，由恒电流电路CC2和第2电容器C21构成第2时间常数电路52。如后述那样，在图7中，电阻R12、R22不是确定充电时间常数的电阻。
在图7中，由二极管D11以及第1开关元件SW11构成第1复位电路61。同样地，由二极管D21以及第2开关元件SW21构成第2复位电路62。另外，由电阻R13以及二极管D12构成第1电平移位电路71。同样地，由电阻R23以及二极管D22构成第2电平移位电路72。
图8是上述PWM控制电路103的各部的电压波形图。首先，输入到方形波信号输入端子11的方形波信号在t0上升后，第1开关元件SW11断开。由此，通过恒电流电路CC1开始第1电容器C11的恒定电流下的充电。由此，n点的电位斜坡波状地不断上升。由于对第1比较电路41的反相输入输入n点的电位，对同相输入输入调制信号的电压(p点的电位)，因此在定时t0第1比较电路41的输出(r点的电位)即第1被调制信号成为高电平。
之后，在定时t1，在n点的电位超过调制信号的电压(p点的电位)时，第1比较电路41的输出(r点的电位)即第1被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第1被调制信号从定时t0到t1成为高电平的矩形波信号。
之后，在定时t2方形波信号下降后，第2开关元件SW21断开。由此，通过恒电流电路CC2而开始第2电容器C21的恒定电流下的充电。由此o点的电位斜坡波状地不断上升。由于对第2比较电路42的反相输入输入o点的电位，对同相输入输入调制信号的电压(q点的电位)，因此在定时t2第2比较电路42的输出(s点的电位)即第2被调制信号成为高电平。
之后，在定时t3，在o点的电位超过调制信号的电压(q点的电位)时，第2比较电路42的输出(s点的电位)即第2被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第2被调制信号从定时t2到t3成为高电平的矩形波信号。
另外，由于从定时t2到下一t0，第1开关元件SW11为接通状态，因此虽然第1比较电路41的反相输入的电压(n点的电位)降低，但第1比较电路41的同相输入的电压(p点的电位)移位到低电平。由于在该状态下，反相输入的电压(n点的电位)比第1比较电路41的同相输入的电压(p点的电位)高了电阻R12的电压降的量，因此第1比较电路41的输出保持低电平。同样地，由于从定时t0到t1，第2开关元件SW21为接通状态，因此虽然第2比较电路42的反相输入的电压(o点的电位)降低，但第2比较电路42的同相输入的电压(q点的电位)移位到低电平。由于在该状态下，反相输入的电压(o点的电位)比第2比较电路42的同相输入的电压(q点的电位)高了电阻R22的电压降的量，因此第2比较电路42的输出保持低电平。
《第4实施方式》
图9是第4实施方式的PWM控制电路104的电路图。该PWM控制电路104具备：第1斜坡波产生电路31、第2斜坡波产生电路32、第1比较电路41以及第2比较电路42。和第3实施方式中图7所示的PWM控制电路103的不同点在于，取代恒电流电路CC1、CC2而设置电阻R11、R21这点。即，在该PWM控制电路104中，由电阻R11、R12和第1电容器C11构成第1时间常数电路51。同样地，由电阻R21、R22和第2电容器C21构成第2时间常数电路52。
图10是表示第1开关元件SW11的接通时的充电电流路径以及第1开关元件SW11的断开时的放电电流路径的图。在第1开关元件SW11的断开时，在电阻R11、R12以及电容器C11的路径流过充电电流，电容器C11的电位指数函数地上升。另外，在第1开关元件SW11的接通时经由二极管D11流过放电电流，由此而复位。
图11是上述PWM控制电路104的各部的电压波形图。首先，输入到方形波信号输入端子11的方形波信号在t0上升后，第1开关元件SW11断开。由此开始第1电容器C11的充电。由此，n点的电位指数函数地(大致斜坡波状地)不断上升。由于对第1比较电路41的反相输入输入n点的电位，对同相输入输入调制信号的电压(p点的电位)，因此在定时t0第1比较电路41的输出(r点的电位)即第1被调制信号成为高电平。
之后，在定时t1，在n点的电位超过调制信号的电压(p点的电位)时，第1比较电路41的输出(r点的电位)即第1被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第1被调制信号从定时t0到t1成为高电平的矩形波信号。
之后，在定时t2方形波信号下降后，第2开关元件SW21断开。由此开始第2电容器C21的充电。由此，o点的电位指数函数地(大致斜坡波状地)不断上升。由于对第2比较电路42的反相输入输入o点的电位，对同相输入输入调制信号的电压(d点的电位)，因此在定时t2第2比较电路42的输出(f点的电位)即第2被调制信号成为高电平。
之后，在定时t3，在o点的电位超过调制信号的电压(q点的电位)时，第2比较电路42的输出(s点的电位)即第2被调制信号成为低电平。
通过以上的动作，第2被调制信号从定时t2到t3成为高电平的矩形波信号。
如此，由CR时间常数电路构成斜坡波产生电路，也能生成经过PWM调制的第1、第2被调制信号。
《第5实施方式》
在第5实施方式中示出开关电源装置的构成例。图12是第5实施方式的开关电源装置201的电路图。该开关电源装置201具备：变压器T、电容器Cr、电感器Lr、驱动器电路211、212、开关元件Q1、Q2、输出反馈电路220、误差放大器221以及PWM控制电路101。PWM控制电路101作为控制开关元件Q1、Q2的开关控制电路发挥作用。该PWM控制电路101是图1所示的PWM控制电路101，但也可以是另外实施方式的PWM控制电路102、103、104的任一者。
图13以及图14是表示图12中的开关元件Q1、Q2的状态、方形波信号、向容性负载Cload的输出电压的关系的波形图。如图13以及图14所示那样，在低压侧开关元件Q1的接通期间输出电压上升，在低压侧开关元件Q1断开后，在高压侧开关元件Q2的体二极管的接通期间输出电压进一步上升。另外，在高压侧开关元件Q2的接通期间输出电压下降，在高压侧开关元件Q2断开后，在低压侧开关元件Q1的体二极管的接通期间输出电压进一步下降。例如输入到方形波信号输入端子11的方形波信号是3kHz、占空比30％的方形波信号。由此，对容性负载Cload施加3kHz、占空比30％的准矩形波的交流电压。
由于输出电压的上升下降的波形是由容性负载Cload以及电感器Lr的电路常数等确定的正弦波形，因此如图13表征的那样，开关元件Q1和Q2的接通时间Ton越长，则输出电压的振幅越大。在图12所示的示例中，按照输出反馈电路220以及误差放大器221的输出电压来对开关元件Q1、Q2的接通时间Ton进行反馈控制，使输出电压的振幅成为恒定。
另外，如图14表征的那样，能通过开关元件Q1、Q2的接通定时差、即方形波信号的接通期间T来控制输出电压(准矩形波)的占空比。
另外，在图12所示的示例中，对开关元件Q1、Q2的接通时间Ton进行反馈控制，但也可以构成通过调整输入到调制信号输入端子12的电压来控制输出电压的振幅的电路。
在以上所示的各实施方式中，举出在外部设置方形波信号产生电路、从该外部的方形波信号产生电路输入方形波信号的示例，但也可以将方形波信号产生电路设置在PWM控制电路内。该方形波信号产生电路例如具备三角波产生电路和比较器，但也可以按照通过控制输入到比较器的基准信号来设定方形波信号的占空比的方式构成电路。另外本发明还能运用在推挽方式或半桥方式等具有高压侧和低压侧的开关元件的电路方式中。
标号的说明
C11第1电容器
C21第2电容器
CC1、CC2恒电流电路
Cload容性负载
Cr谐振电容器
D11、D12、D21、D22二极管
L1电感器
Lr谐振电感器
Q1低压侧开关元件
Q2高压侧开关元件
SW11第1开关元件
SW21第2开关元件
T变压器
Vdc1电源
11方形波信号输入端子
12调制信号输入端子
21第1被调制信号输出端子
22第2被调制信号输出端子
29反转电路
31第1斜坡波产生电路
32第2斜坡波产生电路
41第1比较电路
42第2比较电路
51第1时间常数电路
52第2时间常数电路
61第1复位电路
62第2复位电路
71第1电平移位电路
72第2电平移位电路
102、103、104PWM控制电路
201开关电源装置
211、212驱动器电路
220输出反馈电路
221误差放大器
Claims (8)
1.一种PWM控制电路，其特征在于，
从外部输入或在内部生成方形波信号的方形波信号设定单元；
输入调制信号的调制信号输入端子；
输出定时不同的2个被调制信号的第1以及第2被调制信号输出端子；
与所述方形波信号的上升同步地开始第1斜坡波的扫描的第1斜坡波产生电路；
与所述方形波信号的下降同步地开始第2斜坡波的扫描的第2斜坡波产生电路；
比较所述第1斜坡波和所述调制信号、通过按照比较结果使电平反转来产生第1被调制信号的第1比较电路；和
比较所述第2斜坡波和所述调制信号、通过按照比较结果使电平反转来产生第2被调制信号的第2比较电路。
2.根据权利要求1所述的PWM控制电路，其中，
所述第1斜坡波在所述方形波信号的下降与上升间被复位到开始扫描的电位，
所述第2斜坡波在所述方形波信号的上升与下降间被复位到开始扫描的电位。
3.根据权利要求1或2所述的PWM控制电路，其中，
所述第1斜坡波在所述方形波信号的上升被复位到开始扫描的电位，
所述第2斜坡波在所述方形波信号的下降被复位到开始扫描的电位。
4.根据权利要求1或2所述的PWM控制电路，其中，
所述第1斜坡波在所述方形波信号的下降被复位到开始扫描的电位，
所述第2斜坡波在所述方形波信号的上升被复位到开始扫描的电位。
5.根据权利要求3所述的PWM控制电路，其中，
所述第1斜坡波产生电路具备：连接在基准电位与电源间、包含第1电容器的第1时间常数电路；与所述第1时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第1开关元件；和与所述方形波信号的下降同步将所述第1时间常数电路的状态复位的第1复位电路，
所述第1斜坡波产生电路输出第1时间常数电路的输出电压作为所述第1斜坡波，
所述第2斜坡波产生电路具备：连接在基准电位与电源间、包含第2电容器的第2时间常数电路；与所述第2时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第2开关元件；和与所述方形波信号的上升同步将所述第2时间常数电路的状态复位的第2复位电路，
所述第2斜坡波产生电路输出第2时间常数电路的输出电压作为所述第2斜坡波。
6.根据权利要求4所述的PWM控制电路，其中，
所述第1斜坡波产生电路具备：将基准电位侧作为第1电容器的第1时间常数电路；与所述第1时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第1开关元件；和经由该第1开关元件在流过第1电容器的放电电流的朝向上与第1电容器连接的二极管，
所述第2斜坡波产生电路具备：将基准电位侧作为第2电容器的第2时间常数电路；与所述第2时间常数电路串联连接、对应于所述方形波信号的电平让接通/断开状态变化的第2开关元件；和经由该第2开关元件在流过第2电容器的放电电流的朝向上与第2电容器连接的二极管，
所述PWM控制电路具备：对应于所述第1开关元件的状态将第1比较电路输入的调制信号电平移位的第1电平移位电路；以及对应于所述第2开关元件的状态将第2比较电路输入的调制信号电平移位的第2电平移位电路。
7.根据权利要求5或6所述的PWM控制电路，其中，
所述第1时间常数电路具备：向所述第1电容器提供恒定的充电电流的第1恒电流电路，
所述第2时间常数电路具备：向所述第2电容器提供恒定的充电电流的第2恒电流电路。
8.一种开关电源装置，具备：
至少2个开关元件；和控制这些开关元件的开关控制电路，
在所述开关控制电路中具备权利要求1～7中任一项所述的PWM控制电路，
将所述调制信号作为开关电源电路的输出反馈信号，将所述第1被调制信号以及所述第2被调制信号作为所述2个开关元件的控制信号。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106130323B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-12-07 | 苏州英威腾电力电子有限公司 | 一种电源的控制方法、装置及系统 |
| CN106026730B (zh) * | 2016-06-29 | 2019-05-28 | 苏州英威腾电力电子有限公司 | 一种三电平电源的控制方法、装置及系统 |
| CN111480296A (zh) * | 2017-10-13 | 2020-07-31 | 大陆泰密克微电子有限责任公司 | 控制可电操作的马达的半导体桥的方法、控制装置和设备 |
| TWI800455B (zh) * | 2022-05-20 | 2023-04-21 | 大陸商昂寶電子（上海）有限公司 | 開關電源控制電路和方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111699622B (zh) * | 2018-02-15 | 2023-09-19 | 日立安斯泰莫株式会社 | 电力转换装置 |
| CN109638759B (zh) * | 2018-12-24 | 2020-04-21 | 西电通用电气自动化有限公司 | 一种基于pwm微调开入阈值的控制方法及控制电路 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62130016A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | パルス幅変調制御回路 |
| JP2004282352A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 鋸波発生回路 |
| WO2012014858A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | ミツミ電機株式会社 | 絶縁型電源装置および照明装置 |
| JP2012029415A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Mitsumi Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータおよびスイッチング制御回路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03169255A (ja) * | 1989-11-27 | 1991-07-22 | Ricoh Co Ltd | 昇圧型ｄｃ―ｄｃコンバータ |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62130016A (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | パルス幅変調制御回路 |
| JP2004282352A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 鋸波発生回路 |
| JP2012029415A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Mitsumi Electric Co Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータおよびスイッチング制御回路 |
| WO2012014858A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | ミツミ電機株式会社 | 絶縁型電源装置および照明装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106130323B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-12-07 | 苏州英威腾电力电子有限公司 | 一种电源的控制方法、装置及系统 |
| CN106026730B (zh) * | 2016-06-29 | 2019-05-28 | 苏州英威腾电力电子有限公司 | 一种三电平电源的控制方法、装置及系统 |
| CN111480296A (zh) * | 2017-10-13 | 2020-07-31 | 大陆泰密克微电子有限责任公司 | 控制可电操作的马达的半导体桥的方法、控制装置和设备 |
| CN111480296B (zh) * | 2017-10-13 | 2023-10-31 | 大陆泰密克微电子有限责任公司 | 控制可电操作的马达的半导体桥的方法、控制装置和设备 |
| TWI800455B (zh) * | 2022-05-20 | 2023-04-21 | 大陸商昂寶電子（上海）有限公司 | 開關電源控制電路和方法 |
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