CN110994952A - 一种开关脉冲控制电路 - Google Patents

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徐珂航
王民昆
唐俊
李源
张洪
谢俊虎
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陈炯
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Abstract

本发明公开了一种开关脉冲控制电路，包括：芯片N1和放大器U4D，频率控制反馈信号FANKUI2与芯片N1的3号脚相连，脉宽控制反馈信号FANKUI1依次经电阻R15、电阻R16后连接信号地，放大器U4D的正极连接在电阻R15与电阻R16之间；放大器U4D的负极连接在电阻R18与电阻R17之间；放大器U4D的输出端通过反相二极管D13与电阻R23和电阻R24相连；芯片N1的1号脚与电阻R22相连，电源VCC经电阻R25连接到芯片N1的15号脚。本发明采用调频调脉宽的联合调制方式，在频率较高的状态下，通过调节PWM控制波形的脉冲宽度，增加其输出电压调节的范围，使整个系统的输出电压更加稳定。

Description

一种开关脉冲控制电路
技术领域
本发明属于输出电压调节技术领域，更具体的说是涉及一种开关脉冲控制电路。
背景技术
目前，对于DC-DC、AC-DC和AC-AC的电源，其调压的方式有两种：定频调宽式和定宽调频式。定频式调宽式是指PWM波的频率一定，在此基础上通过对波形的脉冲宽度的调节实现对输出电压的调节，但这种方法存在调节的过程中，其调节范围不大，不适于宽范围调节。定宽调频式是指在脉宽一定的条件下，通过调节PWM波频率改变输出电压幅值，这种方法在应用的过程，为了达到输出电压低的目的，而大大的减小PWM的频率，这导致输出电压的稳定度下降。因此，单纯的应用一种控制方式对于输出电压的调节、质量存在问题。
因此，如何提供一种开关脉冲控制电路是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种开关脉冲控制电路，采用调频调脉宽的联合调制方式，达到在调节输出电压的过程中，在频率较高的状态下，通过调节PWM控制波形的脉冲宽度，增加其输出电压调节的范围，使整个系统的输出电压更加稳定。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种开关脉冲控制电路，包括：芯片N1和放大器U4D，频率控制反馈信号FANKUI2与所述芯片N1的3号脚相连，脉宽控制反馈信号FANKUI1依次经电阻R15、电阻R16后连接信号地，所述放大器U4D的正极连接在电阻R15与电阻R16之间；基准电压依次经电阻R18、电阻R17后接信号地，所述放大器U4D的负极连接在电阻R18与电阻R17之间；所述放大器U4D的输出端通过反相二极管D13与电阻R23和R24相连，电阻R24的另一端接信号地，电阻R23的另一端经电容C14接信号地，并与芯片N1的16号脚相连；芯片N1的11号脚经电容C15接信号地，芯片N1的4、6、7、8、10、13号脚接信号地；芯片N1的1号脚与电阻R22相连，电阻R22的另一端经电容C13接信号地，并与芯片N1的2号脚相连，电源VCC经电阻R25连接到芯片N1的15号脚。
优选的，并联的电容C16和电容C17一端接信号地，另一端接芯片N1的15号脚。
优选的，所述芯片N1的12号脚为输出管脚OUT1，所述芯片N1的14号脚为输出管脚OUT2。
优选的，所述放大器U4D的负极与输出端之间设置有电阻R19。
本发明的有益效果在于：
本发明采用调频调脉宽的联合调制方式，达到在调节输出电压的过程中，在频率较高的状态下，通过调节PWM控制波形的脉冲宽度，增加其输出电压调节的范围，使整个系统的输出电压更加稳定，并使其动态相应的速度大大增加。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的电路原理图。
图2附图为雷电过电压保护效果图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1，本发明提供了一种开关脉冲控制电路，包括：芯片N1和放大器U4D；频率控制反馈信号FANKUI2与芯片N1的3号脚相连，脉宽控制反馈信号FANKUI1首先经电阻R15和R16分压，并于基准电压UREF经电阻R17和R18分压后的电压进行比较，通过反馈电阻R19在放大器U4D的输出端形成电压，然后通过反相二极管D13与电阻R23和R24相连，R24的另一端接信号地，R23的另一端经电容C14接信号地，并于芯片N1的16号脚相连。芯片N1的第11号脚经电容C15接信号地，芯片N1的4、6、7、8、10、13号脚接信号地，芯片N1的1号脚与电阻R22相连，电阻R22的另一端经电容C13接信号地，并与芯片N1的2号脚相连，电源VCC经电阻R25连接到芯片N1的15号脚，并经电容C16和C17滤波。其中芯片N1采用型号为MC33066。
本发明的工作过程为：首先利用供电电源芯片N1进行供电，使芯片N1开始工作；电阻R22和电容C13构成系统的振荡和死区时间产生电路，该电路上的电容C13的放电速度受控于频率反馈信号FANKUI2的大小，当反馈信号变大，流过电容C13的电流变大，电容C13的放电速度变快，此时振荡周期tdchg变短，故从输出管脚OUT1和输出管脚OUT2输出的PWM波的频率变大，当FANKUI2信号变小，流入芯片N1的电流变小，电容C13的放电速度变慢，此时，振荡周期tdchg变长，从输出管脚OUT1和输出管脚OUT2输出的PWM的频率变低。从输出管脚OUT1和输出管脚OUT2输出的控制信号之间的死区时间通过电阻R22控制，随着电阻R22的增加，死区时间增加。电容C15控制输出驱动信号的软启动。由电阻R23、电阻R24和电容C14构成输出PWM的脉宽控制电路，脉宽反馈控制信号FANKUI1经放大器U4D与电阻R23和电阻R24对相连。该电路的脉宽调制过程受控于FANKUI1信号的大小。当反馈信号FANKUI1变大，其通过电阻R15和电阻R16分压后进入放大器U4D的正极信号变大，流过电阻R19的电流变小，此时放大器U4D的输出端电平变高，电容C14的放电速度变小，此时PWM波的脉宽tos增加；反之，当反馈信号FANKUI1变小，其通过电阻R15和电阻R16分压后进入放大器U4D的12号脚信号变小，流过电阻R19的电流变大，此时放大器U4D的输出端电平变低，电容C14的放电速度变大，此时PWM波的脉宽减小，从而实现对PWM波输出管脚OUT1和输出管脚OUT2的信号的脉宽调节。整个频率和脉宽控制的示意图如图2所示。此发明的电路结构简单，性能可靠，彻底解决了定脉宽调频对输出电压调节过程中的低频状态下的电压稳定度低和发出刺耳声的问题。
由于将控制脉宽的电阻分为两个电阻R23和电阻R24，并控制脉宽的反馈信号通过放大器U4D接入到该两个电阻之间，通过对电容C14的放电电流大小的控制，实现对输出管脚OUT1和输出管脚OUT2输出的PWM的脉宽调节，将芯片N1只对输出频率的控制，实现了对频率和脉宽的控制，实现了调频调脉宽的目的，这将大大改善由此电路制成的电源的输出电压性能，如动态响应速度快、稳定度高，无噪声等。本发明电路也适用于对脉宽调节芯片的频率调节。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种开关脉冲控制电路，其特征在于，包括：芯片N1和放大器U4D，频率控制反馈信号FANKUI2与所述芯片N1的3号脚相连，脉宽控制反馈信号FANKUI1依次经电阻R15、电阻R16后连接信号地，所述放大器U4D的正极连接在电阻R15与电阻R16之间；基准电压依次经电阻R18、电阻R17后接信号地，所述放大器U4D的负极连接在电阻R18与电阻R17之间；所述放大器U4D的输出端通过反相二极管D13与电阻R23和R24相连，电阻R24的另一端接信号地，电阻R23的另一端经电容C14接信号地，并与芯片N1的16号脚相连；芯片N1的11号脚经电容C15接信号地，芯片N1的4、6、7、8、10、13号脚接信号地；芯片N1的1号脚与电阻R22相连，电阻R22的另一端经电容C13接信号地，并与芯片N1的2号脚相连，电源VCC经电阻R25连接到芯片N1的15号脚。
2.根据权利要求1所述的一种开关脉冲控制电路，其特征在于，并联的电容C16和电容C17一端接信号地，另一端接芯片N1的15号脚。
3.根据权利要求1所述的一种开关脉冲控制电路，其特征在于，所述芯片N1的12号脚为输出管脚OUT1，所述芯片N1的14号脚为输出管脚OUT2。
4.根据权利要求1所述的一种开关脉冲控制电路，其特征在于，所述放大器U4D的负极与输出端之间设置有电阻R19。
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