WO2017024656A1

WO2017024656A1 - 一种降低pwm脉冲调制信号的电磁干扰电路

Info

Publication number: WO2017024656A1
Application number: PCT/CN2015/089466
Authority: WO
Inventors: 张先明; 曹丹
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: CN105186856A; US20170222636A1; US9819333B2

Abstract

一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路，包括：负载检测电路（101），用于当检测到负载连接到所述负载检测电路（101）时，根据所述负载产生的电流，向控制电路（102）输出模式检测信号；控制电路（102），与所述负载检测电路（101）连接，用于根据所述模式检测信号，向电阻调节电路（103）输出电压控制信号；电阻调节电路（103），与所述控制电路（102）连接，用于根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路（103）中的驱动电阻的阻值，进而调整脉冲发生电路（104）的驱动频率；脉冲发生电路（104），与所述电阻调节电路（103）连接，用于根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。可以在重载模式下，调整PWM脉冲调制信号的驱动频率，从而有效的减少电磁干扰。

Description

一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路

本发明要求2015年8月12日递交的发明名称为“一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路”的申请号201510492764.1的在先申请优先权，上述在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路。

背景技术

随着脉宽调制(PWM，Pulse Width Modulation)技术的开关电源的开关频率不断提高，导致引发产生电磁干扰。开关变换器的电磁干扰的峰值主要集中在开关频率的倍频处，由于它是一个以开关频率为基波的离散频谱，这些谐波成分通过传输线和空间电磁场向外传播，从而造成了传导和辐射干扰问题，不但严重污染了周围电磁环境，而且对附近的电气设备造成电磁干扰。在现有技术方案中，为了降低开关变换器的电磁干扰，通常采用增加少量的电阻、电容及一些集成运放元件来实现，并且PWM集成电路多使用固定模式，不能根据重轻载的变化做出模式的调整，在重载的情况下，由于电流的变化会比较大，电压纹波的变化也会比较大，造成严重的电磁干扰。

发明内容

本发明实施例提供一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路。可以在重载模式下，调整PWM脉冲调制信号的驱动频率，从而有效的减少电磁干扰。

本发明实施例提供了一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路，所述电路包括负载检测电路、控制电路、电阻调节电路以及脉冲发生电路，其中：

所述负载检测电路，用于当检测到负载连接到所述负载检测电路时，根据所述负载产生的电流，向所述控制电路输出模式检测信号；

所述控制电路，与所述负载检测电路连接，用于根据所述模式检测信号，向所述电阻调节电路输出电压控制信号；

所述电阻调节电路，与所述控制电路连接，用于根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路中的驱动电阻的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率；

所述脉冲发生电路，与所述电阻调节电路连接，用于根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。

其中，所述控制电路具体用于：若所述模式检测信号为高电平，则确定所述电路处于重载状态，进而向所述电阻调节电路输出所述电压控制信号。

其中，所述电阻调节电路包括第一电阻、第一开关管以及至少一个电阻控制单元，其中：

所述第一电阻的一端与所述脉冲发生电路的输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述电阻控制单元的第一端点连接，所述电阻控制单元的第二端点与所述控制电路的第一控制端口连接，所述电阻控制单元的第三端点与所述第一开关管的第一管脚连接，所述第一开关管的第二管脚与所述控制电路的第二控制端口连接，所述第一开关管的第三管脚接地。

其中，所述电阻控制单元包括第二开关管以及第二电阻，其中：

所述第二开关管的第一管脚以及所述第二电阻的一端分别与所述电阻控制单元的所述第一端点连接，所述第二开关管的第二管脚以及所述第二电阻的另一端分别与所述电阻控制单元的所述第三端点连接，所述第二开关管的第三管脚与所述电阻控制单元的所述第二端点连接。

其中，所述至少一个电阻控制单元组合成第一串联控制组以及第二串联控制组，所述第一串联控制组与所述第二串联控制组并联。

其中，所述负载检测电路包括第三电阻以及运算放大器，其中：

所述第三电阻的一端与所述运算放大器的第一输入端口连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的第二输入端口连接，所述运算放大器的输出端口与所述控制电路的输入端口连接。

其中，所述运算放大器为减法器。

其中，所述开关管包括MOS管或三极管。

实施本发明实施例，首先负载检测电路当检测到负载连接到所述负载检测电路时，根据所述负载产生的电流，向所述控制电路输出模式检测信号；然后控制电路根据所述模式检测信号，向所述电阻调节电路输出电压控制信号；其次电阻调节电路根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路中的驱动电阻的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率；最后脉冲发生电路根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。可以在重载模式下，调整PWM脉冲调制信号的驱动频率，从而有效的减少电磁干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提出的一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路的第一实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例提出的一种负载检测电路的结构示意图；

图3是本发明提出的一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路的第二实施例的结构示意图；

图4是本发明提出的一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路的第三实施例的结构示意图。

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作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。

请参考图1，图1是本发明提出的一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路的第一实施例的结构示意图。如图所示，本发明实施例中的电路包括：

负载检测电路101，用于当检测到负载连接到所述负载检测电路时，根据所述负载产生的电流，向所述控制电路输出模式检测信号。

具体的，如图2所示，负载检测电路101包括第三电阻R8以及运算放大器，所述第三电阻的一端与所述运算放大器的第一输入端口连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的第二输入端口连接，所述运算放大器的输出端口与所述控制电路的输入端口连接，其中，运算放大器可以为减法器。

控制电路102，与负载检测电路101连接，用于根据所述模式检测信号，向所述电阻调节电路输出所述电压控制信号，其中，控制电路102可以包括微处理器。

具体的，若所述模式检测信号为高电平，则确定所述电路处于所述重载状态，进而向所述电阻调节电路输出电压控制信号。其中，电压控制信号可以为高低电平信号，微处理器的多个控制端口中的每个控制端口可以输出不同的电平信号，以控制电阻调节电路103中开关管的到导通或断开。

电阻调节电路103，与所述控制电路102连接，用于根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路中的驱动电阻的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率，其中，电阻调节电路103包括至少一个电阻控制单元，每个电阻控制单元包括一个电阻和一个开关管。

脉冲发生电路104，与电阻调节电路103连接，用于根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。

需要说明的是，当检测到负载连接到电阻R8的两端时，产生的电流流经电阻R8，在电阻R8的两端形成压降，如果该压降不大于预设电压，则减法器输出的模式检测信号为低电平，如果该压降大于预设电压，则减法器输出模式检测信号为高电平，在控制电路102接收到高电平之后，控制电路102启动输出电压控制信号，该电压控制信号可以控制开关管的导通，从而调节电阻调节电路103的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率，脉冲发生电路104根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号，从而降低电磁干扰。

在本发明实施例中，首先负载检测电路当检测到负载连接到所述负载检测电路时，根据所述负载产生的电流，向所述控制电路输出模式检测信号；然后控制电路根据所述模式检测信号，向所述电阻调节电路输出电压控制信号；其次电阻调节电路根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路中的驱动电阻的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率；最后脉冲发生电路根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。可以在重载模式下，调整PWM脉冲调制信号的驱动频率，从而有效的减少电磁干扰。

请参考图3，图3是本发明提出的一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路的第二实施例的结构示意图。如图所示，本发明实施例中的电路包括：

负载检测电路301，用于当检测到负载连接到所述负载检测电路时，根据所述负载产生的电流，向所述控制电路输出模式检测信号。

具体的，如图2所示，负载检测电路301包括第三电阻以及运算放大器，所述第三电阻的一端与所述运算放大器的第一输入端口连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的第二输入端口连接，所述运算放大器的输出端口与所述控制电路的输入端口连接，其中，运算放大器可以为减法器。

控制电路302，与负载检测电路301连接，用于根据所述模式检测信号，向所述电阻调节电路输出电压控制信号，其中，控制电路302可以包括微处理器。

具体的，若所述模式检测信号为高电平，则确定所述电路处于重载状态，进而向所述电阻调节电路输出所述电压控制信号。其中，电压控制信号可以为高低电平信号，微处理器的多个控制端口中的每个控制端口可以输出不同的电平信号，以控制电阻调节电路303中开关管的到导通或断开。

电阻调节电路303，与所述控制电路302连接，用于根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路中的驱动电阻的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率。

具体的，电阻调节电路303包括第一电阻、第一开关管以及至少一个电阻控制单元，其中：所述第一电阻的一端与所述脉冲发生电路的输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述电阻控制单元的第一端点连接，所述电阻控制单元的第二端点与所述控制电路的第一控制端口连接，所述电阻控制单元的第三端点与所述第一开关管的第一管脚连接，所述第一开关管的第二管脚与所述控制电路的第二控制端口连接，所述第一开关管的第三管脚接地，其中，开关管可以包括MOS管或三极管。

进一步的，所述电阻控制单元包括第二开关管以及第二电阻，其中：所述第二开关管的第一管脚以及所述第二电阻的一端分别与所述电阻控制单元的所述第一端点连接，所述第二开关管的第二管脚以及所述第二电阻的另一端分别与所述电阻控制单元的所述第三端点连接，所述第二开关管的第三管脚与所述电阻控制单元的所述第二端点连接。

需要说明的是，第一开关管可以根据控制电路302输出的电压控制信号处于导通状态，当第二开关管根据控制电路302输出的电压控制信号处于断开状态时，第一电阻与第二电阻串联，电阻调节电路303的阻值为第一电阻和第二电阻的阻值之和；当第二开关管根据控制电路302输出的电压控制信号处于导通状态时，第二电阻短路，电阻调节电路303的阻值为第一电阻的阻值。

脉冲发生电路304，与电阻调节电路303连接，用于根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。

需要说明的是，当检测到负载连接到电阻R8的两端时，产生的电流流经电阻R8，在电阻R8的两端形成压降，如果该压降不大于预设电压，则减法器输出的模式检测信号为低电平，如果该压降大于预设电压，则减法器输出模式检测信号为高电平，在控制电路302接收到高电平之后，则控制电路302启动输出电压控制信号，该电压控制信号可以控制开关管的导通，从而调节电阻调节电路303的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率，脉冲发生电路304根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号，从而降低电磁干扰。

请参考图4，图4是本发明提出的一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路的第三实施例的结构示意图。如图所示，本发明实施例中的电路包括：

负载检测电路401，用于当检测到负载连接到所述负载检测电路时，根据所述负载产生的电流，向所述控制电路输出模式检测信号。

具体的，如图2所示，负载检测电路401包括第三电阻以及运算放大器，所述第三电阻的一端与所述运算放大器的第一输入端口连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的第二输入端口连接，所述运算放大器的输出端口与所述控制电路的输入端口连接，其中，运算放大器可以为减法器。

控制电路402，与负载检测电路401连接，用于根据所述模式检测信号，向所述电阻调节电路输出电压控制信号，其中，控制电路402可以包括微处理器。

具体的，若所述模式检测信号为高电平，则确定所述电路处于重载状态，进而向所述电阻调节电路输出所述电压控制信号。其中，电压控制信号可以为高低电平信号，微处理器的多个控制端口中的每个控制端口可以输出不同的电平信号，以控制电阻调节电路403中开关管的到导通或断开。。

电阻调节电路403，与所述控制电路402连接，用于根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路中的驱动电阻的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率。

具体的，电阻调节电路403包括第一电阻、第一开关管以及至少一个电阻控制单元，其中：所述第一电阻的一端与所述脉冲发生电路的输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述电阻控制单元的第一端点连接，所述电阻控制单元的第二端点与所述控制电路的第一控制端口连接，所述电阻控制单元的第三端点与所述第一开关管的第一管脚连接，所述第一开关管的第二管脚与所述控制电路的第二控制端口连接，所述第一开关管的第三管脚接地，其中，开关管可以包括MOS管或三极管。

进一步的，所述至少一个电阻控制单元组合成第一串联控制组以及第二串联控制组，所述第一串联控制组与所述第二串联控制组并联。

如图4所示，电阻调节电路403包括6个电阻控制单元，所述第一串联控制组与所述第二串联控制组分别包括3个电阻控制单元，所述第一串联控制组与所述第二串联控制组分别连接到第一开关的第一管脚以及第三管脚，并且每个电阻控制单元中的开关管的第二管脚与控制电路402的控制端口连接，当某个电阻控制单元中的开关管根据控制电路402输出的电压控制信号处于导通状态时，该电阻控制单元中的电阻短路。例如：在第一开关管Q7根据控制电路402输出的电压控制信号处于导通状态时，若每个电阻控制单元中的开关管均处于导通状态，则电阻调节电路403的阻值为电阻R1的阻值，若每个电阻控制单元中的开关管均处于断开状态，则电阻调节电路403的阻值为R1+(R2+R4+R6)与(R3+R5+R7)并联阻值，若Q1处于导通状态，则电阻R2短路，电阻调节电路403的阻值为R1+(R4+R6)与(R3+R5+R7)并联阻值。因此，通过对至少一个电阻控制单元中的每个开关管的导通或断开控制，可以调节电阻调节电路403的阻值。

脉冲发生电路404，与电阻调节电路403连接，用于根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。

需要说明的是，当检测到负载连接到电阻R8的两端时，产生的电流流经电阻R8，在电阻R8的两端形成压降，如果该压降不大于预设电压，则减法器输出的模式检测信号为低电平，如果该压降大于预设电压，则减法器输出模式检测信号为高电平，在控制电路402接收到高电平之后，则控制电路402启动输出电压控制信号，该电压控制信号可以控制开关管的导通，从而调节电阻调节电路403的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率，脉冲发生电路404根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号，从而降低电磁干扰。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的内容下载方法及相关设备、系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

一种降低PWM脉冲调制信号的电磁干扰电路，其中，所述电路包括负载检测电路、控制电路、电阻调节电路以及脉冲发生电路，其中：

所述负载检测电路，用于当检测到负载连接到所述负载检测电路时，根据所述负载产生的电流，向所述控制电路输出模式检测信号；

所述控制电路，与所述负载检测电路连接，用于根据所述模式检测信号，向所述电阻调节电路输出电压控制信号；

所述电阻调节电路，与所述控制电路连接，用于根据所述电压控制信号，调节所述电阻调节电路中的驱动电阻的阻值，进而调整所述脉冲发生电路的驱动频率；

所述脉冲发生电路，与所述电阻调节电路连接，用于根据调整的所述驱动频率，输出PWM脉冲调制信号。
如权利要求1所述的电路，其中，所述控制电路具体用于：若所述模式检测信号为高电平，则确定所述电路处于重载状态，进而向所述电阻调节电路输出所述电压控制信号。
如权利要求1所述的电路，其中，所述电阻调节电路包括第一电阻、第一开关管以及至少一个电阻控制单元，其中：

所述第一电阻的一端与所述脉冲发生电路的输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述电阻控制单元的第一端点连接，所述电阻控制单元的第二端点与所述控制电路的第一控制端口连接，所述电阻控制单元的第三端点与所述第一开关管的第一管脚连接，所述第一开关管的第二管脚与所述控制电路的第二控制端口连接，所述第一开关管的第三管脚接地。
如权利要求3所述的电路，其中，所述电阻控制单元包括第二开关管以及第二电阻，其中：

所述第二开关管的第一管脚以及所述第二电阻的一端分别与所述电阻控制单元的所述第一端点连接，所述第二开关管的第二管脚以及所述第二电阻的另一端分别与所述电阻控制单元的所述第三端点连接，所述第二开关管的第三管脚与所述电阻控制单元的所述第二端点连接。
如权利要求4所述的电路，其中，所述至少一个电阻控制单元组合成第一串联控制组以及第二串联控制组，所述第一串联控制组与所述第二串联控制组并联。
如权利要求1所述的电路，其中，所述负载检测电路包括第三电阻以及运算放大器，其中：

所述第三电阻的一端与所述运算放大器的第一输入端口连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的第二输入端口连接，所述运算放大器的输出端口与所述控制电路的输入端口连接。
如权利要求6所述的电路，其中，所述运算放大器为减法器。
如权利要求1所述的电路，其中，所述开关管包括MOS管或三极管。
如权利要求2所述的电路，其中，所述开关管包括MOS管或三极管。
如权利要求3所述的电路，其中，所述开关管包括MOS管或三极管。
如权利要求4所述的电路，其中，所述开关管包括MOS管或三极管。
如权利要求5所述的电路，其中，所述开关管包括MOS管或三极管。
如权利要求6所述的电路，其中，所述开关管包括MOS管或三极管。
如权利要求7所述的电路，其中，所述开关管包括MOS管或三极管。