RU193190U1 - Two-channel pulse-width modulator with double regulating influence on the ramp voltage slope - Google Patents

Two-channel pulse-width modulator with double regulating influence on the ramp voltage slope Download PDF

Info

Publication number
RU193190U1
RU193190U1 RU2018142388U RU2018142388U RU193190U1 RU 193190 U1 RU193190 U1 RU 193190U1 RU 2018142388 U RU2018142388 U RU 2018142388U RU 2018142388 U RU2018142388 U RU 2018142388U RU 193190 U1 RU193190 U1 RU 193190U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
elements
input
pwm
capacitor
Prior art date
Application number
RU2018142388U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Горячев
Андрей Васильевич Чуприн
Игорь Александрович Буров
Наталья Александровна Прасолова
Олег Иванович Шарпинский
Original Assignee
Акционерное общество "НПЦ СпецЭлектронСистемы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "НПЦ СпецЭлектронСистемы" filed Critical Акционерное общество "НПЦ СпецЭлектронСистемы"
Priority to RU2018142388U priority Critical patent/RU193190U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU193190U1 publication Critical patent/RU193190U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/033Monostable circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/50Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/504Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval using pulse width modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электроники и может быть применена при разработке вторичных источников питания (ВИП).Предложенная схема двухканального ШИМ с двойным регулирующим воздействием на наклон пилообразного напряжения отличается от прототипа меньшим числом логических элементов, более высокой надежностью и меньшей потребляемой мощностью.Все эти положительные качества были достигнуты за счет введения связи с первой обкладки конденсатора 2 на первые входы элементов 3 ИЛИ-НЕ 6, 7.Введенные этой связи позволило реализовать схему ШИМ на меньшем числе элементов, т.е. упростить схему и тем самым повысить надежность и снизить потребляемую мощность.The utility model relates to the field of electronics and can be used in the development of secondary power sources (VIP). The proposed scheme of a two-channel PWM with a double regulating effect on the slope of the sawtooth voltage differs from the prototype in fewer logic elements, higher reliability and lower power consumption. All these positive The quality was achieved by introducing a connection from the first lining of the capacitor 2 to the first inputs of the elements 3 OR NOT 6, 7. Introduced this connection allowed us to realize from PWM to a smaller number of elements, ie, simplify the circuit and thereby increase reliability and reduce power consumption.

Description

Полезная модель относится к области электроники и может быть применена при разработке вторичных источников питания (ВИП).The utility model relates to the field of electronics and can be used in the development of secondary power sources (VIP).

Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) в составе ВИП применяется в качестве устройства, формирующего импульсные сигналы, длительность которых зависит, как от входного (Uвх.) так и от выходного (Uвых.) напряжений.The pulse-width modulator (PWM) as part of the VIP is used as a device that generates pulse signals, the duration of which depends on both the input (Uin.) And the output (Uout.) Voltages.

Известен двухканальный ШИМ (патент №168842, проритет от 10 ноября 2016 г) с двойным регулирующим воздействием на наклон пилообразного напряжения, в котором счетный триггер распределителя импульсов (РИ) на два канала переключается импульсами постоянной длительности равной длительности, формируемой генератором импульсов (импульс tги). В состав схемы такого ШИМ входят следующие элементы: два элемента 3 И, три элемента 3 И-НЕ, один инвертор, двунаправленный ключ типа КТЗ (серия 564), счетный триггер, выполненный на основе триггера Д типа, фиксирующего информацию по фронту спада входного сигнал tги (фронт 10). То есть такой ШИМ реализуется на достаточно большом количестве элементов и притом функционально разнотипных (элементы И, И-НЕ), что является его недостатком. Наиболее близкой по технической сущности является схема двухканального ШИМ, приведенная в заявке на полезную модель (заявка №2017123025/08(039815) от 29.06.2017, по которой принято положительное решение о выдаче патента)). Эта схема ШИМ реализована на меньшем числе однотипных элементов ИЛИ-НЕ, выполняет аналогичные функции и поэтому выбрана за прототип.Known two-channel PWM (patent No. 168842, pro-ness of November 10, 2016) with a double regulatory effect on the slope of the sawtooth voltage, in which the counting trigger of the pulse distributor (RI) is switched over two channels by pulses of constant duration equal to the duration generated by the pulse generator (pulse tgi) . The structure of such a PWM circuit includes the following elements: two 3 I elements, three 3 NAND elements, one inverter, a bi-directional key of the KTZ type (564 series), a counting trigger made on the basis of a type D trigger that records information along the falling edge of the input signal tgi (front 10). That is, such a PWM is implemented on a sufficiently large number of elements and, moreover, functionally diverse types (elements I, AND-NOT), which is its drawback. The closest in technical essence is the scheme of two-channel PWM given in the application for a utility model (application No. 2017123025/08 (039815) dated 06/29/2017, according to which a positive decision was made to grant a patent)). This PWM scheme is implemented on a smaller number of elements of the same type OR-NOT, performs similar functions and is therefore selected as a prototype.

Схема ШИМ из заявки приведена на фиг. 1. Она включает в себя времязадающую цепь, содержащую времязадающие резистор 1 и конденсатор 2, электронный ключ 3 с тремя выводами: управляющий «У», «общий» и «выход», фототранзистор обратной связи 4, счетный триггер 7, выполненный на Д триггере, при этом первый вывод резистора 1 подключен к плюсовой клемме входного источника питания Uвх., а второй его вывод подсоединен к первой обкладке конденсатора 2, к выводу «выход» электронного ключа 3, вывод «общий» которого подсоединен к шине «общая» входного источника питания, к эмиттеру фототранзистора 4, коллектор которого подсоединен к плюсовой шине внутреннего источника питания Евн.пит., R-S триггер на двух элементах 2 ИЛИ-НЕ 5 и 6, два канальных вентиля 3 ИЛИ-НЕ, 8 и 9, электронный ключ 10, при этом первая обкладка конденсатора 2 подсоединена к первому входу элемента 2 ИЛИ-НЕ 6 R-S триггера, а тактовый вход «С» счетного триггера 7, срабатывающего по фронту нарастания входного сигнала (фронт01), подключен к управляющему входу «У» электронного ключа 3, к третьим входам вентилей 3 ИЛИ-НЕ 8 и 9 и к первому входу элемента 2 ИЛИ-НЕ 5 R-S триггера, при этом выход элемента 2 ИЛИ-НЕ 5 R-S триггера подсоединен к первым входам вентилей 3 ИЛИ-НЕ 8, 9 и к управляющему входу «У» электронного ключа 10, вторые входы элементов 3 ИЛИ-НЕ 8 и 9 подключены соответственно к прямому и инверсному выходам счетного триггера 7, а вывод «общий» электронного ключа 10 подсоединен к шине «общая» входного источника питания, при этом управляющий вход «У» электронного ключа 3 является входом двухканального ШИМ. Схема ШИМ, приведенная на фиг. 1. и работает следующим образом. Поступающий на управляющий вход (вход «У») ключа 3 импульс tги (см. фиг. 2. - диаграмма сигналов на выходах вентилей схемы ШИМ) с уровнем логической 1 (лог. 1), одновременно поступает на вход элемента 5, вход «С» счетного триггера 7 и на два элемента 3 ИЛИ-НЕ 8 и 9. В результате, по фронту входного импульса (момент t0 на фиг. 2) счетный триггер 7 перейдет в инверсное состояние, R-S триггер в состояние лог. 0 (на выходе элемента 2 ИЛИ-НЕ 5 уровень лог. 0, а на выходе элемента 2 ИЛИ-НЕ 6 уровень лог. 1), а на выходах элементов 3 ИЛИ-НЕ 8 и 9 будут действовать уровни лог. 0, т.е. в момент действия импульса tги осуществляется блокировка (запрет) передачи информации с выходов счетного триггера 7 на входы элементов 3 ИЛИ-НЕ 8 и 9. Эта блокировка будет действовать в течение всей длительности импульса tги. После окончания действия импульса tги (момент t1 на фиг. 2) на выходе вентиля 2 ИЛИ-НЕ 5 останется действовать сигнал с уровнем лог. 0, а на выходе вентиля 2 ИЛИ-НЕ 6 - уровень лог. 1. В итоге, только на выходе одного из двух элементов 3 ИЛИ-НЕ 8 (канал1-Кн1) или 3 ИЛИ-НЕ 9 (канал2-Кн2) сформируется рабочий сигнал с уровнем лог. 1, который затем поступит на затвор одного из силовых МОП транзисторов преобразователя ВИП.The PWM scheme of the application is shown in FIG. 1. It includes a timing circuit containing a timing resistor 1 and a capacitor 2, an electronic key 3 with three terminals: a control "U", "common" and "output", a feedback phototransistor 4, a counting trigger 7, made on the D trigger , while the first output of the resistor 1 is connected to the positive terminal of the input power supply Uin., and its second output is connected to the first lining of the capacitor 2, to the output "output" of the electronic key 3, the "common" terminal of which is connected to the "common" bus of the input source power supply to the emitter of the phototransistor 4, the collector of which is connected to the positive bus of the internal power supply Ev.pit., RS trigger on two elements 2 OR-NOT 5 and 6, two channel valves 3 OR-NOT, 8 and 9, an electronic key 10, while the first lining of the capacitor 2 is connected to the first input of the OR-NOT 6 RS trigger element 2, and the clock input “C” of the counting trigger 7, which is triggered by the rising edge of the input signal (front01), is connected to the control input “U” of the electronic key 3, to the third inputs of the valves 3 OR NOT 8 and 9 and to the first input of element 2 OR NOT 5 RS trigger, while the output e of element 2 OR NOT 5 RS of the trigger is connected to the first inputs of gates 3 OR NOT 8, 9 and to the control input “Y” of the electronic key 10, the second inputs of elements 3 OR NOT 8 and 9 are connected respectively to the direct and inverse outputs of the counting trigger 7, and the output “common” of the electronic key 10 is connected to the bus “common” of the input power source, while the control input “U” of the electronic key 3 is an input of a two-channel PWM. The PWM circuit shown in FIG. 1. and works as follows. The pulse tgi arriving at the control input (input “Y”) of key 3 (see Fig. 2. is a diagram of the signals at the outputs of the PWM circuit gates) with logic level 1 (log. 1), simultaneously enters element 5, input “C »Of the counting trigger 7 and two elements 3 OR NOT 8 and 9. As a result, along the edge of the input pulse (moment t0 in Fig. 2), the counting trigger 7 will go into the inverse state, the RS trigger will be in the log state. 0 (at the output of element 2 OR NOT 5 the level is log. 0, and at the output of element 2 OR NOT 6 the level is log 1), and at the outputs of elements 3 OR NOT 8 and 9 the log levels will act. 0, i.e. at the moment of the action of the tgi pulse, blocking (prohibition) of transmitting information from the outputs of the counting trigger 7 to the inputs of the elements 3 OR NOT 8 and 9. This blocking will be valid for the entire duration of the tgi pulse. After the end of the action of the pulse tg (moment t1 in Fig. 2), at the output of gate 2, OR NOT 5, a signal with a log level will remain in effect. 0, and at the output of gate 2 OR NOT 6 - level log. 1. As a result, only at the output of one of the two elements 3 OR-NOT 8 (channel1-Кн1) or 3 OR-NOT 9 (channel2-Кн2) a working signal with a log level is formed. 1, which then goes to the gate of one of the power MOS transistors of the VIP converter.

Одновременно, по окончании импульса tги начнется процесс заряда времязадающего конденсатора 2 по цепи резистор 1, конденсатор 2 практически постоянным током.At the same time, at the end of the pulse tg, the process of charging the time-setting capacitor 2 along the circuit of resistor 1 and capacitor 2 with almost constant current will begin.

Следовательно, напряжение на конденсаторе 2 будет нарастать по линейному закону, т.е. по законуTherefore, the voltage across the capacitor 2 will increase according to a linear law, i.e. according to law

Figure 00000001
Figure 00000001

При достижении на конденсаторе 2 напряжения Uc2 (момент t2 на фиг. 2) равного порогу срабатывания элемента 2 ИЛИ-НЕ 6 (Uc2=Uпор. элемента 2 ИЛИ-НЕ 6) R-S триггер на элементах 2 ИЛИ-НЕ 5 и 6 установится в состояние лог. 0 (на выходе элемента 2 ИЛИ-НЕ 6 уровень лог. 0, а на выходе элемента 2 ИЛИ-НЕ 5 - уровень лог. 1), и формирование длительности импульса ШИМ (tи.ш.) завершится. При этом сигнал с уровнем лог. 1 с выхода вентиля 2 ИЛИ-НЕ 5 поступит на управляющий вход «У» электронного ключа 10, и начнется разряд конденсатора 2 через малое сопротивление открытого электронного ключа 10.When voltage Uc2 reaches the capacitor 2 (moment t2 in Fig. 2) equal to the response threshold of element 2 OR NOT 6 (Uc2 = Uop. element 2 OR NOT 6) the RS trigger on elements 2 OR NOT 5 and 6 will be set to the log. 0 (at the output of element 2 OR NOT 6 the level is log. 0, and at the output of element 2 OR NOT 5 is the level log. 1), and the formation of the pulse width of the PWM (t.sh.) will be completed. In this case, the signal level log. 1 from the output of gate 2, OR NOT 5, will go to the control input “U” of the electronic key 10, and the discharge of the capacitor 2 will begin through the low resistance of the open electronic key 10.

Недостатком схемы ШИМ прототипа является некая избыточность в числе элементов.The disadvantage of the PWM scheme of the prototype is a certain redundancy in the number of elements.

Поэтому целью полезной модели является построение схемы ШИМ на меньшем числе элементов. Поставленная цель достигается тем, что в схеме двухканального ШИМ, содержащей времязадающие резистор 1 и конденсатор 2, электронный ключ 3 с тремя выводами: управляющий «У», «общий» и «выход», фототранзистор обратной связи 4, счетный триггер 5, выполненный на Д триггере, два элемента 3 ИЛИ-НЕ, 6.7 при этом первый вывод резистора 1 подключен к плюсовой клемме входного источника питания Uвх., а второй его вывод подсоединен к первой обкладке конденсатора 2, к выводу «выход» электронного ключа 3, вывод «общий» которого подсоединен к шине «общая» входного источника питания, к эмиттеру фототранзистора 4, коллектор которого подсоединен к плюсовой шине внутреннего источника питания Евн.пит., входной сигнал поступает на управляющий вход «У» электронного ключа 3, на счетный вход «С» триггера 5, на первые входы элементов 3 ИЛИ-НЕ, вторые входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера 5, введена связь с первой обкладки конденсатора 2 на первые входы элементов 3 ИЛИ-НЕ 6, 7.Therefore, the purpose of the utility model is to construct a PWM circuit with fewer elements. This goal is achieved by the fact that in the circuit of a two-channel PWM containing a timing resistor 1 and a capacitor 2, an electronic switch 3 with three terminals: a control "U", a "common" and an "output", a feedback phototransistor 4, a counting trigger 5, made on D trigger, two elements 3 OR NOT, 6.7 while the first output of the resistor 1 is connected to the positive terminal of the input power supply Uin., And its second output is connected to the first lining of the capacitor 2, to the output "output" of the electronic key 3, the output is "common "Which is connected to the" common "input bus power source, to the emitter of the phototransistor 4, the collector of which is connected to the positive bus of the internal power supply Evn.pit., the input signal is fed to the control input "U" of the electronic key 3, to the counting input "C" of trigger 5, to the first inputs of elements 3 OR NOT, the second inputs of which are connected to the direct and inverse outputs of trigger 5, a connection has been introduced from the first lining of the capacitor 2 to the first inputs of elements 3 OR NOT 6, 7.

Схема ШИМ приведена на фиг. 3 и работает следующим образом. Поступающий на управляющий вход (вход «У») ключа 3 входной сигнал с уровнем логической 1 (лог. 1), одновременно поступает на вход «С» счетного триггера 5 и на входы дух элементов 3 ИЛИ-НЕ 6 и 7. В результате, по фронту входного импульса счетный триггер 5 перейдет в инверсное состояние, а на выходах элементов 3 ИЛИ-НЕ 6 и 7 будут действовать уровни лог. 0, т.е. в момент действия импульса tги осуществляется блокировка (запрет) передачи информации с выходов счетного триггера 5 на входы элементов 3 ИЛИ-НЕ 6 и 7. Эта блокировка будет действовать в течение всей длительности импульса tги. После окончания действия импульса tги на выходе одного из вентилей 3 ИЛИ-НЕ 6, 7 сформируется сигнал с уровнем лог. 1 (а именно на том, на трех входах которого будут одновременно действовать сигналы с уровнем лог. 0), и начнется заряд конденсатора 2 через резистор 1. При достижении на конденсаторе 2 напряжения Uc2 равного порогу срабатывания элемента 3 ИЛИ-НЕ 6, 7 (Uc2=Uпор. элемента 3 ИЛИ-НЕ 5, 6), на выходах элементов 3 ИЛИ-НЕ 6, 7 - сформируется лог. 0, и формирование длительности импульса ШИМ (tи.ш.) на этом завершится. И схема перейдет в режим ожидания прихода следующего импульса tги. Через транзистор 4 осуществляется отслеживание изменение напряжения на выходе при изменениях тока нагрузки ВИП. Например, при снижении тока нагрузки увеличивается напряжение на выходе ВИП. В результате увеличивается ток через светодиод и, следовательно, через фототранзистор 4. Через конденсатор 2 течет больший по величине ток, что приводит к более быстрому заряду конденсатора 2 до напряжения Uc2. И, как следствие, уменьшению длительности импульса, формируемого схемой ШИМ, и, следовательно, к стабилизации выходного напряжения до заданной величины. В предлагаемой схеме ШИМ отсутствует ограничение напряжения пилы по амплитуде, которое будет иметь место при входном напряжении Uвх>Uвх.мин. (напомним, что для бортовых ВИП напряжение Uвх.мин., как правило, составляет 23B). Последнее означает, что при Uвх>Uвх.мин. амплитуда напряжения пилы Uc2 превысит напряжение порога переключения элементов 3 ИЛИ-НЕ 5, 6, и при напряжении Uвх=2Uвх.мин.=46В оно может дорасти до напряжения внутреннего питания Евн.пит., которое, при использовании низкопороговых МОП, транзисторов, как правило, составляет 5B. Но последнее не отразится на работоспособности схемы ШИМ, поскольку формирование импульса ШИМ завершится, когда напряжение пилы достигнет величины Uc2=2.5В. Более того, увеличение напряжения Uc2, до величины более 2.5В имеет положительный момент, так как в этом случае увеличивается помехоустойчивость элементов 3 ИЛИ-НЕ 6, 7 к запирающей помехе (помеха, которая приводит к выключению элемента, т.е. приводит его из состояния лог. 0 в состояние лог. 1). Именно этим отличается предложенная схема ШИМ от схемы прототипа. В остальном работа предлагаемой схемы ШИМ полностью соответствует схеме прототипа.The PWM circuit is shown in FIG. 3 and works as follows. The input signal arriving at the control input (input “U”) of key 3 with a logic level 1 (log. 1), is simultaneously fed to input “C” of the counting trigger 5 and to the inputs of the spirit of elements 3 OR NOT 6 and 7. As a result, along the front of the input pulse, the counting trigger 5 will go into the inverse state, and the log levels will act on the outputs of the elements 3 OR-NOT 6 and 7. 0, i.e. at the moment of the action of the tgi pulse, blocking (prohibition) of transmitting information from the outputs of the counting trigger 5 to the inputs of the elements 3 OR NOT 6 and 7. This blocking will be valid for the entire duration of the tgi pulse. After the action of the pulse tgi at the output of one of the gates 3 OR NOT 6, 7, a signal with a log level is formed. 1 (namely, on the three inputs of which signals with a log level of 0 will act simultaneously), the capacitor 2 will start charging through the resistor 1. When the voltage Uc2 reaches the threshold of the element 3 OR NOT 6, 7 on the capacitor 2 ( Uc2 = Ufor.element of element 3 OR NOT 5, 6), at the outputs of elements 3 OR NOT 6, 7 - a log is formed. 0, and the formation of the pulse width of the PWM (t.sh.) at this end. And the circuit will go into standby mode of arrival of the next impulse tgi. Through the transistor 4, tracking changes in the voltage at the output when the load current of the VIP. For example, when the load current decreases, the voltage at the output of the VIP increases. As a result, the current increases through the LED and, therefore, through the phototransistor 4. A larger current flows through the capacitor 2, which leads to a faster charge of the capacitor 2 to the voltage Uc2. And, as a result, reducing the pulse duration generated by the PWM circuit, and, therefore, to stabilize the output voltage to a predetermined value. In the proposed PWM scheme, there is no limitation of the saw voltage in amplitude, which will take place at an input voltage Uin> Uin.min. (recall that for onboard VIPs, the voltage Uin.min., as a rule, is 23V). The latter means that for Uin> Uin.min. the amplitude of the saw voltage Uc2 will exceed the voltage of the switching threshold of elements 3 OR NOT 5, 6, and with a voltage of Uin = 2Uin.min. = 46V, it can grow to an internal power supply voltage of EUT., which, when using low-threshold MOS transistors, like usually is 5B. But the latter will not affect the operability of the PWM circuit, since the pulse shaping of the PWM will end when the saw voltage reaches Uc2 = 2.5V. Moreover, an increase in the voltage Uc2 to a value of more than 2.5 V has a positive moment, since in this case the noise immunity of the elements 3 OR NOT 6, 7 to the blocking interference increases (a noise that causes the element to turn off, i.e. state log. 0 to state log. 1). This is what distinguishes the proposed PWM scheme from the prototype scheme. The rest of the work of the proposed PWM scheme is fully consistent with the prototype scheme.

Итак, схема предлагаемого ШИМ полностью выполняет функции прототипа, так как ее счетный триггер 5 управляется сигналами постоянной длительности равной длительности, формируемой генератором т.е. длительностью tги. Осталось сравнить их по экономичности т.е. по числу логических элементов (ЛЭ) или, что то же самое по числу транзисторов, в случае реализации ШИМ в виде кристалла на комплементарных МОП-транзисторах проводимостью п и р-типов. Напомним, что для реализации инвертора требуется два МОП транзистора (один транзистор проводимостью п-типа и один транзистор проводимостью р-типа), а для реализации элемента 3 ИЛИ-НЕ требуется 6 МОП транзистора (три транзистора проводимостью п-типа и три транзистора проводимостью р-типа), для реализации ключа 3 (в двунаправленном исполнении - типа КТ3 серии 564) - 4 транзистора (два транзистора n-типа и два транзистора р типа).So, the scheme of the proposed PWM fully performs the functions of the prototype, since its counting trigger 5 is controlled by signals of constant duration equal to the duration generated by the generator i.e. duration tgi. It remains to compare them in terms of profitability i.e. by the number of logical elements (LE) or, which is the same by the number of transistors, in the case of the implementation of PWM in the form of a crystal on complementary MOS transistors with n and p-type conductivity. Recall that for the implementation of the inverter, two MOS transistors are required (one transistor with p-type conductivity and one p-type transistor), and for the implementation of element 3, it is NOT necessary to have 6 MOS transistors (three transistors with p-type conductivity and three transistors with p conductivity -type), for the implementation of the key 3 (in bidirectional execution - type KT3 of the 564 series) - 4 transistors (two n-type transistors and two p-type transistors).

Сравнение схемы ШИМ прототипа, выполненной на элементах ИЛИ-НЕ с предлагаемой схемой ШИМ, приведенной на фиг. 3 (по числу элементов), показывает, что последняя из этих двух схем реализуется на меньшем числе ЛЭ или, что в данном случае то же самое, на меньшем числе транзисторов. В частности, цепь разряда конденсатора 2 в схеме прототипа реализуется на двух двунаправленных ключах 3, 10 (8 транзисторов), а предлагаемой схеме ШИМ, на одном ключе 3 (4 транзистора). И кроме того в предлагаемой схеме ШИМ отсутствует R-S триггер. А это еще минус 4 транзистора, и при этом необходимо иметь в виду, что R-S триггер потенциально может сбиться.Comparison of the PWM circuit of the prototype, performed on the OR-NOT elements with the proposed PWM circuit shown in FIG. 3 (by the number of elements), shows that the last of these two circuits is implemented on a smaller number of LEs or, which in this case is the same, on a smaller number of transistors. In particular, the discharge circuit of the capacitor 2 in the prototype circuit is implemented on two bidirectional switches 3, 10 (8 transistors), and the proposed PWM circuit, on one key 3 (4 transistors). And besides, in the proposed PWM scheme, there is no R-S trigger. And this is minus 4 transistors, and it must be borne in mind that the R-S trigger can potentially go astray.

Следовательно, предлагаемая схема ШИМ обладает более высокой надежностью, потребляет меньшую мощность, и может найти более широкое применение. При этом необходимо отметить, что экономичность в числе транзисторов - это пункт, который особенно важен при реализации ШИМ в виде кристалла, поскольку источником помех в кристалле являются сами ЛЭ. Но сокращение числа ЛЭ будет способствовать не только снижению внутренних помех, но и уменьшению тепловыделения внутри кристалла. И, как следствие, увеличения срока службы элементов (т.е. повышение надежности), поскольку элементы работают в более облегченном тепловом режиме. При этом необходимо отметить, что предлагаемая схема ШИМ будет особенно эффективна при разработке бортовых ВИП, работающих в диапазоне входных напряжений 23-34В (практически, основной диапазон их работы).Therefore, the proposed PWM scheme has higher reliability, consumes less power, and can find wider application. It should be noted that profitability in the number of transistors is a point that is especially important when implementing PWM in the form of a crystal, since the LEs themselves are a source of interference in the crystal. But a reduction in the number of LEs will contribute not only to a decrease in internal noise, but also to a decrease in heat release inside the crystal. And, as a consequence, increase the service life of the elements (i.e., increasing reliability), since the elements operate in a more lightweight thermal mode. It should be noted that the proposed PWM scheme will be especially effective in the development of on-board VIPs operating in the input voltage range of 23-34V (in practice, the main range of their operation).

Claims (1)

Двухканальный широтно-импульсный модулятор(ШИМ), содержащий времязадающие резистор 1 и конденсатор 2, электронный ключ 3 с тремя выводами: управляющий «У», «общий» и «выход», фототранзистор обратной связи 4, счетный триггер 5, выполненный на Д триггере, в котором инверсный выход триггера 5 соединен с его входом Д, два элемента ЗИЛИ-НЕ 6,7, при этом первый вывод резистора 1 подключен к плюсовой клемме входного источника питания Uвх., а второй его вывод подсоединен к первой обкладке конденсатора 2, к выводу «выход» электронного ключа 3 к эмиттеру фототранзистора 4, коллектор которого подсоединен к плюсовой шине внутреннего источника питания Евн.пит., при этом вывод «общий» электронного ключа 3 и вторая обкладка конденсатора 2 подсоединены к шине «общая» входного источника питания, а управляющий вход«У» электронного ключа 3, являющийся входом ШИМ, соединен с входом «С» счетного триггера 5 первыми входами элементов ЗИЛИ-НЕ 6,7, вторые входы которых подключены к прямому и инверсному выходам счетного триггера 5, введена связь с первой обкладки конденсатора 2 на третьи входы элементов ЗИЛИ-НЕ 6,7.Two-channel pulse-width modulator (PWM), containing a timing resistor 1 and a capacitor 2, an electronic switch 3 with three outputs: control "U", "common" and "output", feedback phototransistor 4, counting trigger 5, made on the D trigger , in which the inverse output of trigger 5 is connected to its input D, there are two ZILI-NOT elements 6,7, while the first output of the resistor 1 is connected to the positive terminal of the input power source Uin. and its second output is connected to the first lining of the capacitor 2, to output "output" of the electronic key 3 to the emitter ph transistor 4, the collector of which is connected to the positive bus of the internal power supply Ev.pit., while the output of the "common" electronic key 3 and the second lining of the capacitor 2 are connected to the "common" bus of the input power source, and the control input "U" of the electronic key 3 , which is the PWM input, is connected to the input “C” of the counting trigger 5 by the first inputs of the ZILI-NOT 6,7 elements, the second inputs of which are connected to the direct and inverse outputs of the counting trigger 5, a connection is introduced from the first lining of the capacitor 2 to the third inputs of the ZILI-elements NOT 6.7.
RU2018142388U 2018-11-30 2018-11-30 Two-channel pulse-width modulator with double regulating influence on the ramp voltage slope RU193190U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142388U RU193190U1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Two-channel pulse-width modulator with double regulating influence on the ramp voltage slope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142388U RU193190U1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Two-channel pulse-width modulator with double regulating influence on the ramp voltage slope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU193190U1 true RU193190U1 (en) 2019-10-16

Family

ID=68280547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142388U RU193190U1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Two-channel pulse-width modulator with double regulating influence on the ramp voltage slope

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU193190U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3569810A (en) * 1968-11-20 1971-03-09 Allis Chalmers Mfg Co Pulse width modulator with pulse width limiting
SU1721815A1 (en) * 1990-01-15 1992-03-23 Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Pulse-width modulator
RU76525U1 (en) * 2008-04-14 2008-09-20 Владимир Иванович Горячев FEEDBACK WIDTH-PULSE MODULATOR
RU184381U9 (en) * 2017-06-29 2018-11-22 Акционерное общество "НПЦ СпецЭлектронСистемы" Two-channel PWM with double regulating effect on ramp voltage slope

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3569810A (en) * 1968-11-20 1971-03-09 Allis Chalmers Mfg Co Pulse width modulator with pulse width limiting
SU1721815A1 (en) * 1990-01-15 1992-03-23 Центральный научно-исследовательский институт "Морфизприбор" Pulse-width modulator
RU76525U1 (en) * 2008-04-14 2008-09-20 Владимир Иванович Горячев FEEDBACK WIDTH-PULSE MODULATOR
RU184381U9 (en) * 2017-06-29 2018-11-22 Акционерное общество "НПЦ СпецЭлектронСистемы" Two-channel PWM with double regulating effect on ramp voltage slope

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9325317B2 (en) Semiconductor device and high side circuit drive method
US8324880B2 (en) Power converting system with function of reducing dead-time
US10530258B1 (en) Predictive dead time generating circuit
KR101345363B1 (en) Converterand the driving method thereof
US9484922B2 (en) Voltage level shifter module
CN100372221C (en) Power circuit and PVVM circuit
US9385601B2 (en) SMPS with output ripple reduction control and method thereof
WO2016181597A1 (en) Driving circuit, switching control circuit, and switching device
US8013666B1 (en) Low ripple charge pump
CN109067206B (en) AC-DC power supply and control circuit of synchronous rectifier tube thereof
CN110138220B (en) Power supply and switching power supply circuit thereof
US7847622B2 (en) Electric circuit device
JP2017169268A (en) Full-wave rectification circuit
US9559583B2 (en) Power converter with a wave generator that filters a wave signal to generate an output voltage
RU193190U1 (en) Two-channel pulse-width modulator with double regulating influence on the ramp voltage slope
CN102237856A (en) Pulse width filter
RU184381U9 (en) Two-channel PWM with double regulating effect on ramp voltage slope
US8258842B2 (en) Dead-time detecting circuit for inductive load and modulation circuit using the same
CN112585854A (en) Drive circuit for switching element and switching circuit
TWI721127B (en) Switch regulator
CN108292893B (en) Low dropout regulator and voltage regulation method
JPH04263514A (en) Logic circuit
RU168842U1 (en) Two-channel PWM with double regulating effect on ramp voltage slope
US10771082B1 (en) Circuitry for low input charge analog to digital conversion
RU76525U1 (en) FEEDBACK WIDTH-PULSE MODULATOR

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191027