CN218068612U - 一种pwm驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PWM驱动控制电路，包括：单片机、第一逻辑芯片、第二逻辑芯片、电源管理电路以及负载；所述单片机的SPI信号输出端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；所述单片机的PWM信号输出端连接所述第一逻辑芯片的输入端，所述第一逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；所述电源管理电路的输出端连接所述负载；单片机通过SPI信号与电源管理电路通信，电源管理电路开始工作后，单片机通过PWM信号控制负载，达到信号控制负载的作用。

Description

一种PWM驱动控制电路

技术领域

本实用新型涉及电路领域，特别涉及一种PWM驱动控制电路。

背景技术

随着工业设备的发展与应用，AGV(自动导引运输车)机器人也广泛地应用在各个不同的工作场合。其中AGV机器人有着许多重要的外部负载，很多负载都需要PWM信号来控制，例如调节电机转速，调节变频器，BLDC电机驱动等；因此，在工业场合中PWM信号发挥着至关重要的作用。现有的PWM电路都是依靠功率器件去控制负载，但不能通过信号控制负载。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种PWM驱动控制电路，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是提供一种PWM驱动控制电路，包括：单片机、第一逻辑芯片、第二逻辑芯片、电源管理电路以及负载；

所述单片机的SPI信号输出端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；

所述单片机的PWM信号输出端连接所述第一逻辑芯片的输入端，所述第一逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；所述电源管理电路的输出端连接所述负载；

所述单片机将SPI信号输入到所述第二逻辑芯片，当所述第二逻辑芯片的方向控制端为低电平且所述第二逻辑芯片的输出使能端为高电平时，所述第二逻辑芯片输出信号到所述电源管理电路，所述电源管理电路开始工作；

在所述电源管理电路开始工作后，所述单片机将PWM信号输入到所述第一逻辑芯片；当所述第一逻辑芯片的方向控制端为低电平且所述第一逻辑芯片的输出使能端为高电平时，所述第一逻辑芯片通过所述电源管理电路输出PWM信号到所述负载。

进一步，所述单片机的信号输出端分别连接所述第一逻辑芯片的输出使能端和所述第二逻辑芯片的输出使能端。

进一步，所述第一逻辑芯片为74HCT245，所述第二逻辑芯片为74HCT245。

进一步，所述单片机的复位端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；所述单片机的复位端信号通过所述第二逻辑芯片输入到所述电源管理电路。

进一步，所述单片机的使能端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的使能端；所述单片机的使能端信号通过所述第二逻辑芯片输入到所述电源管理电路。

进一步，所述电源管理电路包括：电源IC芯片；所述电源IC芯片的SPI信号输入端连接所述第二逻辑芯片的输出端，所述电源IC芯片的PWM信号输入端连接所述第一逻辑芯片的输出端；所述电源IC芯片的信号输出端连接所述负载；

所述单片机的复位端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源IC芯片的复位端；

所述单片机的使能端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源IC芯片的使能端；

所述单片机通过所述第二逻辑芯片向所述电源IC芯片传输SPI信号，触发所述电源IC芯片工作；工作后的所述电源IC芯片通过所述第一逻辑芯片获取PWM信号，所述电源IC芯片对PWM信号进行处理，使得PWM信号受到保护；所述电源IC芯片将PWM信号输入到所述负载。

进一步，所述电源管理电路还包括：第一电容、第二电容以及电感；所述电感的一端连接直流电源，所述电感的另一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端；

所述第一电容的一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端，所述第一电容的另一端接地；

所述第二电容的一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端，所述第二电容的另一端接地。

进一步，所述电源管理电路还包括：静电保护元器件；所述静电保护元器件的一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端，所述静电保护元器件的另一端接地。

进一步，所述电源IC芯片采用TLE9104SH。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用单片机与第二逻辑芯片的端口功能，输入SPI信号来控制电源管理电路的工作；当驱动负载的电源管理电路开始工作了，单片机发送PWM信号分别通过第一逻辑芯片、电源管理电路到达负载，达到PWM信号控制负载的效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种PWM驱动控制电路的结构框图；

图2是本实用新型的一种PWM驱动控制电路的电路图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，虽然在示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义的理解，所属技术领域的技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型的具体含义。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，一种PWM驱动控制电路，包括：单片机100、第一逻辑芯片U1、第二逻辑芯片U2、电源管理电路200以及负载300；

单片机100的SPI信号输出端连接第二逻辑芯片U2的输入端，第二逻辑芯片U2的输出端连接电源管理电路200的输入端；

单片机100的PWM信号输出端连接第一逻辑芯片U1的输入端，第一逻辑芯片U1的输出端连接电源管理电路200的输入端；电源管理电路200的输出端连接负载300；

单片机100将SPI信号输入到第二逻辑芯片U2，当第二逻辑芯片U2的方向控制端为低电平且第二逻辑芯片U2的输出使能端为高电平时，第二逻辑芯片U2输出信号到电源管理电路200，电源管理电路200开始工作；

在电源管理电路200开始工作后，单片机100将PWM信号输入到第一逻辑芯片U1；当第一逻辑芯片U1的方向控制端为低电平且第一逻辑芯片U1的输出使能端为高电平时，第一逻辑芯片U1通过电源管理电路200输出PWM信号到负载300；

需要说明的是，单片机100的PWM信号输出端包括PWM OUTPUT1、PWM OUTPUT2、PWMOUTPUT3和PWM OUTPUT4，单片机100的SPI信号输出端包括MOSO、MOSI、NSS和SCLK；单片机100通过SPI信号与电源管理电路200通信，电源管理电路200开始工作后，单片机100通过PWM信号控制负载300；

利用单片机100与第二逻辑芯片U2的端口功能，输入SPI信号来控制电源管理电路200的工作；当驱动负载300的电源管理电路200开始工作了，单片机100发送PWM信号分别通过第一逻辑芯片U1、电源管理电路200到达负载，达到PWM信号控制负载的效果。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，单片机100的信号输出端DO_245_EN分别连接第一逻辑芯片U1的输出使能端

和第二逻辑芯片U2的输出使能端

通过单片机100来控制第一逻辑芯片U1的输出使能端

和第二逻辑芯片U2的输出使能端

的电平输入，当逻辑芯片(包括第一逻辑芯片U1和第二逻辑芯片U2)的输出使能端为低电平时有效，所有信号正常输出；当逻辑芯片(包括第一逻辑芯片U1和第二逻辑芯片U2)的输出使能端为高电平时，所有信号为高阻态，无法正常输出即关断状态。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，第一逻辑芯片U1为74HCT245，第二逻辑芯片U2为74HCT245；

其中，74HCT245的1脚和19脚只要满足特定的逻辑进行使能，即可控制信号的关断和传输方向；从而达到对PWM信号的输出控制。

1脚方向控制端DIR为信号传输的方向选择，当1脚使能高电平时，信号传输方向为An到Bn(n＝1,2...8)；使能低电平时，信号传输方向为Bn到An(n＝1,2...8)；

19脚输出使能端

控制信号关断,当19脚为低电平时有效，所有信号正常输出；当19脚为高电平时，所有信号为高阻态，无法正常输出即关断状态。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，第二逻辑芯片U2的方向控制端DIR为低电平，因此第二逻辑芯片U2的输入端为Bn(n＝1,2...8)，第二逻辑芯片U2的输出端为An(n＝1,2...8)；第一逻辑芯片U1的方向控制端DIR为低电平，因此第一逻辑芯片U1的输入端为Bn(n＝1,2...8)，第一逻辑芯片U1的输出端为An(n＝1,2...8)。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，单片机100的复位端RESET连接第二逻辑芯片U2的输入端B8，第二逻辑芯片U2的输出端A8连接电源管理电路200的输入端；单片机100的复位端RESET信号通过第二逻辑芯片U2输入到电源管理电路200；

单片机100复位端RESET信号输入控制电源管理电路200，以控制电源管理电路200的复位。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，单片机100的使能端EN连接第二逻辑芯片U2的输入端B3，第二逻辑芯片U2的输出端A3连接电源管理电路200的使能端EN；单片机100的使能端EN信号通过第二逻辑芯片U2输入到电源管理电路200；

单片机100使能端EN信号输入控制电源管理电路200，以控制电源管理电路200的使能。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，电源管理电路200包括：电源IC芯片U3；电源IC芯片U3的SPI信号输入端连接第二逻辑芯片U2的输出端，电源IC芯片U3的PWM信号输入端连接第一逻辑芯片U1的输出端；电源IC芯片U3的信号输出端连接负载300；

单片机100的复位端RESET连接第二逻辑芯片U2的输入端B8，第二逻辑芯片U2的输出端A8连接电源IC芯片U3的复位端RES_N；

单片机100的使能端连接第二逻辑芯片U2的输入端B3，第二逻辑芯片U2的输出端A3连接电源IC芯片U3的使能端EN；

单片机100通过第二逻辑芯片U2向电源IC芯片U3传输SPI信号，触发电源IC芯片U3工作；电源IC芯片U3通过SPI信号得知单片机100传输PWM信号的需求，电源IC芯片U3工作；工作后的电源IC芯片U3通过第一逻辑芯片U1获取PWM信号，电源IC芯片U3对PWM信号进行处理，使得PWM信号受到保护；电源IC芯片U3将PWM信号输入到负载300。

其中，电源IC芯片U3的SPI信号输入端包括：SO、SI、CS_N和SCK；电源IC芯片U3的PWM信号输入端包括：IN1、IN2、IN3和IN4。

在本实用新型的一些实施例中，电源IC芯片U3采用TLE9104SH，TLE9104SH最大输出驱动负载电流为5A，使整个PWN电路的驱动能力大大增强，满足驱动大功率负载的工作要求；并且经过TLE9104SH的PWM信号都会受到过流/过热保护。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，电源管理电路200还包括：第一电容C1、第二电容C2以及电感L；电感L的一端连接直流电源，电感L的另一端连接电源IC芯片U3信号电源电压端VDD和模拟电源电压端VIO；

第一电容C1的一端连接电源IC芯片U3信号电源电压端VDD和模拟电源电压端VIO，第一电容C1的另一端接地；

第二电容C2的一端连接电源IC芯片U3信号电源电压端VDD和模拟电源电压端VIO，第二电容C2的另一端接地。

参照图2，在本实用新型的一些实施例中，电源管理电路200还包括：静电保护元器件ESD，起到静电保护的作用，保障器件安全；静电保护元器件ESD的一端连接电源IC芯片U3信号电源电压端VDD和模拟电源电压端VIO，静电保护元器件ESD的另一端接地。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种PWM驱动控制电路，其特征在于，包括：单片机、第一逻辑芯片、第二逻辑芯片、电源管理电路以及负载；

所述单片机的SPI信号输出端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；

所述单片机的PWM信号输出端连接所述第一逻辑芯片的输入端，所述第一逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；所述电源管理电路的输出端连接所述负载；

所述单片机将SPI信号输入到所述第二逻辑芯片，当所述第二逻辑芯片的方向控制端为低电平且所述第二逻辑芯片的输出使能端为高电平时，所述第二逻辑芯片输出信号到所述电源管理电路，所述电源管理电路开始工作；

在所述电源管理电路开始工作后，所述单片机将PWM信号输入到所述第一逻辑芯片；当所述第一逻辑芯片的方向控制端为低电平且所述第一逻辑芯片的输出使能端为高电平时，所述第一逻辑芯片通过所述电源管理电路输出PWM信号到所述负载。

2.根据权利要求1所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述单片机的信号输出端分别连接所述第一逻辑芯片的输出使能端和所述第二逻辑芯片的输出使能端。

3.根据权利要求1所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述第一逻辑芯片为74HCT245，所述第二逻辑芯片为74HCT245。

4.根据权利要求1所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述单片机的复位端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的输入端；所述单片机的复位端信号通过所述第二逻辑芯片输入到所述电源管理电路。

5.根据权利要求4所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述单片机的使能端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源管理电路的使能端；所述单片机的使能端信号通过所述第二逻辑芯片输入到所述电源管理电路。

6.根据权利要求5所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述电源管理电路包括：电源IC芯片；所述电源IC芯片的SPI信号输入端连接所述第二逻辑芯片的输出端，所述电源IC芯片的PWM信号输入端连接所述第一逻辑芯片的输出端；所述电源IC芯片的信号输出端连接所述负载；

所述单片机的复位端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源IC芯片的复位端；

所述单片机的使能端连接所述第二逻辑芯片的输入端，所述第二逻辑芯片的输出端连接所述电源IC芯片的使能端；

所述单片机通过所述第二逻辑芯片向所述电源IC芯片传输SPI信号，触发所述电源IC芯片工作；工作后的所述电源IC芯片通过所述第一逻辑芯片获取PWM信号，所述电源IC芯片对PWM信号进行处理，使得PWM信号受到保护；所述电源IC芯片将PWM信号输入到所述负载。

7.根据权利要求6所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述电源管理电路还包括：第一电容、第二电容以及电感；所述电感的一端连接直流电源，所述电感的另一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端；

所述第一电容的一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端，所述第一电容的另一端接地；

所述第二电容的一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端，所述第二电容的另一端接地。

8.根据权利要求7所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述电源管理电路还包括：静电保护元器件；所述静电保护元器件的一端连接所述电源IC芯片信号电源电压端和模拟电源电压端，所述静电保护元器件的另一端接地。

9.根据权利要求6所述的一种PWM驱动控制电路，其特征在于，所述电源IC芯片采用TLE9104SH。

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