CN205811977U - 一种pwm控制信号产生电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PWM控制信号产生电路，包括电源、控制信号输入端口、上拉电阻、三角波信号产生模块、比较器模块。目的在于将线性电压输入和PWM信号输入两种无刷直流电机转速控制的方法用同一电路实现，可单片集成，芯片仅需一个管脚就能实现两种控制方法的兼容，具有精确控制脉宽，高度集成的应用特点；同时该电路也可用于LED电源的模拟调光或者PWM调光的驱动IC应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路领域，特别涉及一种脉宽调制控制信号产生电路。
背景技术
传统的无刷直流电机，一般采用线性电压输入或者PWM信号输入进行转速的控制。线性电压输入调速较多用于无刷直流电机的散热应用，如CPU风扇散热，显卡散热等，随着应用环境的温度的变化，外接热敏电阻的阻值发生变化，转化为电压的信号输入无刷直流电机，控制风扇电机的转速达到合理的散热功能；PWM信号输入调速则较多应用于基于微控制器MCU的智能可变速度控制无刷直流电机。
当应用环境需要兼容线性电压输入和PWM信号输入进行电机转速控制时，一般需要控制IC具备两个输入端口，在PCB布线也需考虑这两种功能的兼容性，结构变得复杂，增加了成本。
有鉴于此，本发明人专门设计了一种PWM控制信号产生电路，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种PWM控制信号产生电路，将线性电压输入和PWM信号输入两种无刷直流电机转速控制的方法用同一电路实现，可单片集成，芯片仅需一个管脚就能实现两种控制方法的兼容，具有精确控制脉宽，高度集成的应用特点；同时该电路也可用于LED电源的模拟调光或者PWM调光的驱动IC应用。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种PWM控制信号产生电路，包括电源、控制信号输入端口、上拉电阻、三角波信号产生模块、比较器模块、非门模块；
所述电源，与所述三角波信号产生模块、上拉电阻相连，用于供电；
所述控制信号输入端口，与所述上拉电阻、比较器模块相连，用于输入控制信号；
所述上拉电阻，与所述控制信号输入端口相连，用于使所述控制信号嵌位在高电平；
所述三角波信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于产生预设周期的三角波信号，并输入至所述比较器模块；
所述比较器模块，与所述非门模块相连，用于比较所述控制信号和三角波信号，并传送至所述非门模块；
所述非门模块，用于逻辑处理，并输出脉宽调制控制信号，使线性电压输入和PWM信号输入两种无刷直流电机转速控制的方法用同一电路实现；
优选地，所述三角波信号产生模块包括电流镜模块、开关控制模块、开关控制输入回路模块、电阻阵列、充放电模块；
所述电流镜模块，与所述开关控制模块相连，用于对电流源进行比例复制后，并传送至所述开关控制模块；
所述开关控制模块，与所述开关控制输入回路模块、充放电模块相连，用于控制充放电模块的充电与放电的通断，产生三角波信号；
所述开关控制输入回路模块的输入端与所述开关控制模块的输出端相连，用于对开关控制模块进行实时动态采样与调理，输出调理信号，并将调理信号传送开关控制模块的输入端，实现开关控制模块的通断时间控制；
所述电阻阵列的输入端和输出端分别与所述电源、开关控制输入回路模 块相连，通过对电源的分压决定三角波信号的高低电平；
所述充放电模块，与比较器模块相连，用于产生电压，并将电压信号传送至比较器模块的第二输入端。
优选地，所述开关控制输入回路模块包括比较器、非门、或非门。
优选地，所述充放电模块包括一电容。
优选地，所述电阻阵列包括三个电阻。
优选地，所述比较器的个数为2个。
优选地，所述或非门的个数为2个。
优选地，所述控制信号输入端口与电源端和接地端的连接处分别设有静电保护电路。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种PWM控制信号产生电路，将线性电压输入和PWM信号输入两种无刷直流电机转速控制的方法用同一电路实现，可单片集成，芯片仅需一个管脚就能实现两种控制方法的兼容，具有精确控制脉宽，高度集成的应用特点；同时该电路也可用于LED电源的模拟调光或者PWM调光的驱动IC应用。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图；
图2是本实用新型三角波信号产生模块的简化示意图；
图3是本实用新型的实施方式示意图；
图4是本实用新型线性电压输入控制波形示意图；
图5是本实用新型高频率PWM输入控制波形示意图；
图6是本实用新型低频率PWM输入控制波形示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种PWM控制信号产生电路，包括电源、控制信号输入端口、上拉电阻、三角波信号产生模块、比较器模块；
电源，与三角波信号产生模块、上拉电阻相连，用于供电；
控制信号输入端口，与上拉电阻、比较器模块相连，用于输入控制信号；
上拉电阻，与控制信号输入端口相连，用于使控制信号嵌位在高电平；
三角波信号产生模块，与比较器模块相连，用于产生预设周期的三角波信号，并输入至比较器模块；
比较器模块，与非门模块相连，用于比较控制信号和三角波信号，并传送至非门模块；
非门模块，用于逻辑处理，并输出脉宽调制控制信号，使线性电压输入和PWM信号输入两种无刷直流电机转速控制的方法用同一电路实现；
如图2所示，三角波信号产生模块包括电流镜模块、开关控制模块、开关控制输入回路模块、电阻阵列、充放电模块；
电流镜模块，与开关控制模块相连，用于对电流源进行比例复制后，并传送至开关控制模块；
开关控制模块，与开关控制输入回路模块、充放电模块相连，用于控制充放电模块的充电与放电的通断，产生三角波信号；
开关控制输入回路模块的输入端与开关控制模块的输出端相连，用于对开关控制模块进行实时动态采样与调理，输出调理信号，并将调理信号传送开关控制模块的输入端，实现开关控制模块的通断时间控制；
电阻阵列的输入端和输出端分别与电源、开关控制输入回路模块相连，通过对电源的分压决定三角波信号的高低电平；
充放电模块，与比较器模块相连，用于产生电压，并将电压信号传送至比较器模块的第二输入端。
如图3所示，一种PWM控制信号产生电路的实施方式中：IN为输入控制信号，上下两个ESD电路为单片集成芯片后该引脚的静电保护电路，R0为上拉到电源VDD的电阻，当IN输入控制信号悬空时，表示无刷直流电机进入全速状态。I为电流源，MN1、MN2，MP1、MP2、MP3，MN3、MN4构成电流镜，对I电流源进行按各个MOS尺寸的比例进行电流复制，并通过MP4、MN5组成的开关电路控制MOS管MP3和MN4对电容C0进行充放电，开关管MP4和MN5的通断受比较器B1、B2、非门I1、或非门I2、I3组成的处理电路输出控制，电容C0的上极板电压输出三角波信号RAMP，该三角波信号RAMP的高低电平由电阻阵列R1、R2、R3对电源VDD的分压所决定，三角波信号RAMP和输入IN通过比较器B3和非门I4的比较输出为PWMOUT信号，该信号即为脉宽调制控制信号。
如图4所示，本实施例中线性电压输入控制波形示意图，随着输入控制信号IN的电压的增加，PWMOUT的脉宽占空比变大。
如图5所示，本实施例中高频率PWM输入控制波形示意图输入控制信号IN直接输入PWM脉宽调制信号，输出PWMOUT跟随输入控制信号IN。
如图6所示，本实施例中低频率PWM输入控制波形示意图，输入控制信号IN直接输入PWM脉宽调制信号，输出PWMOUT跟随输入控制信号IN。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (8)
1.一种PWM控制信号产生电路，其特征在于：包括电源、控制信号输入端口、上拉电阻、三角波信号产生模块、比较器模块、非门模块；
所述电源，与所述三角波信号产生模块、上拉电阻相连，用于供电；
所述控制信号输入端口，与所述上拉电阻、比较器模块相连，用于输入控制信号；
所述上拉电阻，与所述控制信号输入端口相连，用于使所述控制信号嵌位在高电平；
所述三角波信号产生模块，与所述比较器模块相连，用于产生预设周期的三角波信号，并传送至所述比较器模块；
所述比较器模块，与所述非门模块相连，用于比较所述控制信号和三角波信号，并传送至所述非门模块；
所述非门模块，用于逻辑处理，并输出脉宽调制控制信号。
2.根据权利要求1所述的一种PWM控制信号产生电路，其特征在于:所述三角波信号产生模块包括电流镜模块、开关控制模块、开关控制输入回路模块、电阻阵列、充放电模块；
所述电流镜模块，与所述开关控制模块相连，用于对电流源进行比例复制后，并传送至所述开关控制模块；
所述开关控制模块，与所述开关控制输入回路模块、充放电模块相连，用于控制充放电模块的充电与放电的通断，产生三角波信号；
所述开关控制输入回路模块的输入端与所述开关控制模块的输出端相连，用于对开关控制模块进行实时动态采样与调理，输出调理信号，并将调理信号传送开关控制模块的输入端，实现开关控制模块的通断时间控制；
所述电阻阵列的输入端和输出端分别与所述电源、开关控制输入回路模 块相连，通过对电源的分压决定三角波信号的高低电平；
所述充放电模块，与比较器模块相连，用于产生电压，并将电压信号传送至比较器模块的第二输入端。
3.根据权利要求2所述的一种PWM控制信号产生电路，其特征在于：所述开关控制输入回路模块包括比较器、非门、或非门。
4.根据权利要求2所述的一种PWM控制信号产生电路，其特征在于：所述充放电模块包括一电容。
5.根据权利要求2所述的一种PWM控制信号产生电路，其特征在于：所述电阻阵列包括三个电阻。
6.根据权利要求3所述的一种PWM控制信号产生电路，其特征在于：所述比较器的个数为2个。
7.根据权利要求3所述的一种PWM控制信号产生电路，其特征在于：所述或非门的个数为2个。
8.根据权利要求1所述的一种PWM控制信号产生电路，其特征在于：所述控制信号输入端口与电源端和接地端的连接处分别设有静电保护电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN108459651A (zh) * | 2017-02-22 | 2018-08-28 | 上海莱狮半导体科技有限公司 | 恒流控制器及其功率调节电路 |
| CN109209978A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-01-15 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种风扇调速电路及服务器 |
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