本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，特別涉及一種脈寬調(diào)制控制信號產(chǎn)生電路。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的直流無刷電機(jī)PWM調(diào)速方法如專利CN201110323300《風(fēng)扇調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路》所描述的，將外部的PWM信號通過控制電路轉(zhuǎn)變成電機(jī)的工作電壓，該電壓的大小同PWM信號的占空比成正比，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速跟工作電壓成正比，因此外部的PWM信號可以達(dá)到控制直流無刷電機(jī)調(diào)速的目的。

利用該方法來控制直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速的缺陷在于：當(dāng)外部輸入的PWM信號的占空比較小時(shí)，電機(jī)的工作電壓將相應(yīng)地變小；當(dāng)該P(yáng)WM信號的占空比小到一定程度時(shí)，有可能導(dǎo)致直流無刷電機(jī)停轉(zhuǎn)。而在某些應(yīng)用領(lǐng)域，比如CPU散熱風(fēng)扇，要求風(fēng)扇保持運(yùn)轉(zhuǎn)以保證CPU的工作安全，因此上述的PWM控制方法應(yīng)用范圍有限。

有鑒于此，本發(fā)明人專門設(shè)計(jì)了一種具有最小占空比設(shè)定的PWM控制信號產(chǎn)生電路，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有最小占空比設(shè)定的PWM控制信號產(chǎn)生電路，可單片集成，解決了傳統(tǒng)直流無刷電機(jī)PWM調(diào)速方式在較小的PWM占空比下，直流無刷電機(jī)不啟動(dòng)或者導(dǎo)致電機(jī)停轉(zhuǎn)的問題。兩個(gè)直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制端口，給用戶在電機(jī)調(diào)速的設(shè)定上較為便捷，可根據(jù)電機(jī)實(shí)際應(yīng)用情況做最優(yōu)設(shè)定。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種具有最小占空比設(shè)定的PWM控制信號產(chǎn)生電路，包括電源、三角波信號產(chǎn)生模塊、最小占空比設(shè)定輸入端口、受控占空比輸入端口、脈寬調(diào)制模塊；

所述電源，與三角波信號產(chǎn)生模塊相連，用于供電；

所述三角波信號產(chǎn)生模塊，與所述脈寬調(diào)制模塊相連，用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)周期的三角波信號，并輸入至所述脈寬調(diào)制模塊；

所述最小占空比設(shè)定輸入端口，與所述脈寬調(diào)制模塊相連，用于用戶根據(jù)應(yīng)用場合來設(shè)定直流無刷電機(jī)的最小轉(zhuǎn)速；

所述受控占空比輸入端口，與所述脈寬調(diào)制模塊相連，用于根據(jù)電機(jī)的應(yīng)用環(huán)境控制電機(jī)工作狀態(tài)；可以在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，給與全速啟動(dòng)的控制信號；電機(jī)啟動(dòng)結(jié)束后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境來自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；

所述脈寬調(diào)制模塊，用于輸出脈沖，根據(jù)所述三角波信號、最小占空比信號及受控占空比信號的調(diào)整所輸出的脈沖。

優(yōu)選地，所述受控占空比輸入端口包括溫度傳感器，如直流無刷電機(jī)在散熱風(fēng)扇的應(yīng)用場合，該端口接熱敏電阻或溫度傳感器，在應(yīng)用環(huán)境溫度較高的情況下，降低該受控端口的電壓，散熱風(fēng)扇增加轉(zhuǎn)速以達(dá)到快速散熱的目的。

優(yōu)選地，所述三角波信號產(chǎn)生模塊包括電流鏡模塊、開關(guān)控制模塊、開關(guān)控制輸入回路模塊、電阻陣列、充放電模塊；

所述電流鏡模塊，與所述開關(guān)控制模塊相連，用于對電流源進(jìn)行比例復(fù)制后，并傳送至所述開關(guān)控制模塊；

所述開關(guān)控制模塊，與所述開關(guān)控制輸入回路模塊、充放電模塊相連，用于控制充放電模塊的充電與放電的通斷，產(chǎn)生三角波信號；

所述開關(guān)控制輸入回路模塊的輸入端與所述開關(guān)控制模塊的輸出端相連，用于對開關(guān)控制模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采樣與調(diào)理，輸出調(diào)理信號，并將調(diào)理信號傳送開關(guān)控制模塊的輸入端，實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制模塊的通斷時(shí)間控制；

所述電阻陣列的輸入端和輸出端分別與所述電源、開關(guān)控制輸入回路模塊相連，通過對電源的分壓決定三角波信號的高低電平；

所述充放電模塊，與比較器模塊相連，用于產(chǎn)生電壓，并將電壓信號傳送至比較器模塊的第二輸入端。

優(yōu)選地，所述開關(guān)控制輸入回路模塊包括比較器、非門、或非門。

優(yōu)選地，所述充放電模塊包括一電容。

優(yōu)選地，所述電阻陣列包括三個(gè)電阻。

優(yōu)選地，所述比較器的個(gè)數(shù)為2個(gè)。

優(yōu)選地，所述或非門的個(gè)數(shù)為2個(gè)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型提供的一種具有最小占空比設(shè)定的PWM控制信號產(chǎn)生電路，可單片集成，解決了傳統(tǒng)直流無刷電機(jī)PWM調(diào)速方式在較小的PWM占空比下，直流無刷電機(jī)不啟動(dòng)或者導(dǎo)致電機(jī)停轉(zhuǎn)的問題。兩個(gè)直流無刷電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制端口，給用戶在電機(jī)調(diào)速的設(shè)定上較為便捷，可根據(jù)電機(jī)實(shí)際應(yīng)用情況做最優(yōu)設(shè)定。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；

圖2是本實(shí)用新型三角波信號產(chǎn)生模塊的簡化示意圖；

圖3是本實(shí)用新型三角波信號產(chǎn)生模塊的實(shí)施方式示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所示最小占空比設(shè)定PWM控制信號示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種具有最小占空比設(shè)定的PWM控制信號產(chǎn)生電路，包括電源、三角波信號產(chǎn)生模塊、最小占空比設(shè)定輸入端口、受控占空比輸入端口、脈寬調(diào)制模塊；

電源，與三角波信號產(chǎn)生模塊相連，用于供電；

三角波信號產(chǎn)生模塊，與脈寬調(diào)制模塊相連，用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)周期的三角波信號，并輸入至脈寬調(diào)制模塊；

最小占空比設(shè)定輸入端口，與脈寬調(diào)制模塊相連，用于用戶根據(jù)應(yīng)用場合來設(shè)定直流無刷電機(jī)的最小轉(zhuǎn)速；

受控占空比輸入端口，與脈寬調(diào)制模塊相連，用于根據(jù)電機(jī)的應(yīng)用環(huán)境控制電機(jī)工作狀態(tài)；可以在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，給與全速啟動(dòng)的控制信號；電機(jī)啟動(dòng)結(jié)束后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境來自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；

脈寬調(diào)制模塊，用于輸出脈沖，根據(jù)三角波信號、最小占空比信號及受控占空比信號的調(diào)整所輸出的脈沖。

受控占空比輸入端口包括溫度傳感器，如直流無刷電機(jī)在散熱風(fēng)扇的應(yīng)用場合，該端口接熱敏電阻或溫度傳感器，在應(yīng)用環(huán)境溫度較高的情況下，降低該受控端口的電壓，散熱風(fēng)扇增加轉(zhuǎn)速以達(dá)到快速散熱的目的。

如圖2，三角波信號產(chǎn)生模塊包括電流鏡模塊、開關(guān)控制模塊、開關(guān)控制輸入回路模塊、電阻陣列、充放電模塊；

電流鏡模塊，與開關(guān)控制模塊相連，用于對電流源進(jìn)行比例復(fù)制后，并傳送至開關(guān)控制模塊；

開關(guān)控制模塊，與開關(guān)控制輸入回路模塊、充放電模塊相連，用于控制 充放電模塊的充電與放電的通斷，產(chǎn)生三角波信號；

開關(guān)控制輸入回路模塊的輸入端與開關(guān)控制模塊的輸出端相連，用于對開關(guān)控制模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采樣與調(diào)理，輸出調(diào)理信號，并將調(diào)理信號傳送開關(guān)控制模塊的輸入端，實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制模塊的通斷時(shí)間控制；

電阻陣列的輸入端和輸出端分別與電源、開關(guān)控制輸入回路模塊相連，通過對電源的分壓決定三角波信號的高低電平；

充放電模塊，與比較器模塊相連，用于產(chǎn)生電壓，并將電壓信號傳送至比較器模塊的第二輸入端。

如圖3所示，三角波信號產(chǎn)生模塊的實(shí)施方式中：IN為輸入控制信號，上下兩個(gè)ESD電路為單片集成芯片后該引腳的靜電保護(hù)電路，R0為上拉到電源VDD的電阻，當(dāng)IN輸入控制信號懸空時(shí)，表示無刷直流電機(jī)進(jìn)入全速狀態(tài)。I為電流源，MN1、MN2，MP1、MP2、MP3，MN3、MN4構(gòu)成電流鏡，對I電流源進(jìn)行按各個(gè)MOS尺寸的比例進(jìn)行電流復(fù)制，并通過MP4、MN5組成的開關(guān)電路控制MOS管MP3和MN4對電容C0進(jìn)行充放電，開關(guān)管MP4和MN5的通斷受比較器B1、B2、非門I1、或非門I2、I3組成的處理電路輸出控制，電容C0的上極板電壓輸出三角波信號RAMP，該三角波信號RAMP的高低電平由電阻陣列R1、R2、R3對電源VDD的分壓所決定，三角波信號RAMP和輸入MIN、輸入SET通過比較器B3和比較器B4的比較輸出為PWMOUT信號，該信號即為脈寬調(diào)制控制信號。

如圖4所示，上述實(shí)施例最小占空比設(shè)定PWM控制信號示意圖：

當(dāng)SET端口電壓大于MIN端口電壓，即V_SET>V_MIN時(shí)，PWMOUT輸出的占空比由MIN端口電壓決定；

當(dāng)SET端口電壓小于MIN端口電壓，即V_SET<V_MIN時(shí)，PWMOUT輸出的占空 比由SET端口電壓決定；

當(dāng)SET端口電壓小于三角波信號RAMP的最低電壓時(shí)，PWMOUT輸出高電平，代表直流無刷電機(jī)進(jìn)入全速狀態(tài)。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。