專利名稱：一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多路相移方波功率輸出電路的構(gòu)成方法，尤其是涉及步進(jìn) 電機(jī)或其他需要多路相移波形驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路，特別涉及由串 入并出移位寄存器為主構(gòu)成的多路相移方波功率輸出電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，類似于步進(jìn)電機(jī)、陀螺儀之類的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，都需要多路 相移脈沖波功率驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的驅(qū)動(dòng)器型號(hào)繁多，有用東芝公司 TB6560HQ專用芯片為主制造的驅(qū)動(dòng)器，有用SLA7062芯片為主制造的 驅(qū)動(dòng)器，還有用TA8435H芯片為主制造的驅(qū)動(dòng)器，上述驅(qū)動(dòng)器也都能較 好地完成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)任務(wù)，但對(duì)于驅(qū)動(dòng)相數(shù)更多的設(shè)備，上述驅(qū)動(dòng)器 就無(wú)能為力了。為了提高驅(qū)動(dòng)器的性能，申請(qǐng)?zhí)?00480022716. 6,發(fā)明名稱"驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電機(jī)的電路以及控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的方法"的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)， 公開了 一種技術(shù)方案，該方案電路的主要優(yōu)點(diǎn)是包括開環(huán)系統(tǒng)以及切換電 路，通過(guò)該電路自身的硬件能提供PWM相位轉(zhuǎn)換和防止PWM損耗。該 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法還校正常規(guī)電機(jī)系統(tǒng)經(jīng)受的明顯異常。更具體地，本發(fā)明 提供一種用于步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器電路，該步進(jìn)電機(jī)使用一個(gè)輸出PWM信 號(hào)的處理器。該驅(qū)動(dòng)器電路包括具有第一和第二輸入的H型橋電路，以及 具有輸入端和輸出端的切換電路。H型橋的第一輸入以及切換輸入和從該 處理器輸出的PWM信號(hào)連接，并且切換輸出和H型橋的第二輸入連接。 該切換電路在存在PWM信號(hào)時(shí)進(jìn)行P麗信號(hào)的占空度的反相，而當(dāng)不存 在P麗信號(hào)時(shí)不進(jìn)行占空度的反相。通過(guò)分析可以看出，該電路還是顯得有些復(fù)雜，尤其是一個(gè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備 被設(shè)計(jì)成更多的相數(shù)時(shí)，如果使用該專利申請(qǐng)的電路，就更加復(fù)雜了 。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法，本發(fā)明的核心是首先 設(shè)置一 串入并出移位寄存器，將該寄存器的任一輸出端與 一反向器的輸入 端連接；再將該寄存器的輸入端與反向器的輸出端連接；然后將該寄存器 的時(shí)鐘輸入端與一時(shí)鐘信號(hào)連接；再將該寄存器的任意輸出端連接前置驅(qū) 動(dòng)模塊的輸入端；最后將前置驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸入 端。本方法電路簡(jiǎn)單可靠失真小，可8路輸出，尤其適合于多相數(shù)的設(shè)備。 本發(fā)明通過(guò)采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)施一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法，包括步驟① 、首先設(shè)置一串入并出移位寄存器，將該串入并出移位寄存器的任 一輸出端與 一反向器的輸入端連接；② 、將串入并出移位寄存器的兩串行輸入端連接后，與反向器的輸出 端連接；③ 、將串入并出移位寄存器的時(shí)鐘輸入端與一連續(xù)時(shí)鐘信號(hào)連接；④ 、將串入并出移位寄存器的任意輸出端連接前置驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端； 、將前置驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端。所述串入并出移位寄存器包括74LS164、 74164、 74HC164及兼容移位寄存器。所述反向器包括與數(shù)字電路74LS04兼容的器件，以及用晶體管分立 器件組成的反向器電路。當(dāng)反向器的輸入端接在串入并出移位寄存器的輸出端QA QH中的一 個(gè)時(shí)，兩輸出之間最小實(shí)現(xiàn)任意22. 5° xi 8倍的相移。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16倍分頻。在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，所述前置驅(qū)動(dòng)模塊連接一細(xì)分模塊。 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明本方法電路筒單可靠失真小，可8路輸出， 2~16倍分頻，最小實(shí)現(xiàn)任意22. 5° xl 7倍的相移，輸出效率高達(dá)95《'以上，適用于陀螺儀、步進(jìn)電機(jī)等設(shè)備。


圖1是本發(fā)明一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法 第一種實(shí)施方式的方框示意圖；圖2是本發(fā)明一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法 第一種實(shí)施方式的電原理圖；圖3是本發(fā)明一種50%占空比的多3各相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法 第二種實(shí)施方式的方框示意圖；圖4是本發(fā)明一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法 第一種實(shí)施方式的電原理圖；圖5是本發(fā)明一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法 第一種實(shí)施方式對(duì)應(yīng)圖2連接方式的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳盡的描述。 參照?qǐng)D1、圖2,實(shí)施一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí) 現(xiàn)方法的第一種實(shí)施方式，包括步驟① 、首先設(shè)置一串入并出移位寄存器10，將該串入并出移位寄存器 10的任一輸出端與一反向器20的輸入端K1連接；② 、將串入并出移位寄存器10的兩串行輸入端連接后，與反向器20 的輸出端連接；③ 、將串入并出移位寄存器10的時(shí)鐘輸入端與一連續(xù)時(shí)鐘信號(hào)50連接；④ 、將串入并出移位寄存器10的任意輸出端連接前置驅(qū)動(dòng)模塊30的 輸入端； 、將前置驅(qū)動(dòng)模塊30的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊40的輸入端。 所述串入并出移位寄存器10包括74LS164、 74164、 74HC164及兼容移位寄存器。所述反向器20包括與數(shù)字電路74LS04兼容的器件，以及用晶體管 分立器件組成的反向器電路。當(dāng)反向器20的輸入端K1接在串入并出移位寄存器10的輸出端QA~ QH中的一個(gè)時(shí)，兩輸出之間最小實(shí)現(xiàn)任意22.5° xi 8倍的相移。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16倍分頻。圖2、圖4中前置驅(qū)動(dòng)模塊30的作用是增強(qiáng)信號(hào)的輸出功率，使之能 夠驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng);f莫塊40中的MOSFET開關(guān)器件。圖中Q1、 Q3為P-MOSFET, Q2、 Q4為N-MOSFET， Ql、 Q2組合 在一起，在驅(qū)動(dòng)級(jí)的驅(qū)動(dòng)下，可以輸出很大的信號(hào)功率；同樣，Q2、 Q3 組合在一起，在驅(qū)動(dòng)級(jí)的驅(qū)動(dòng)下，也可輸出很大的信號(hào)功率。如圖2和圖4所示反向器20的輸入端分別接串入并出移位寄存器10的QA QH可實(shí) 現(xiàn)2 16的偶數(shù)倍分頻。QA QH間順次相移，8路信號(hào)均可輸出，如下 表，每路信號(hào)均為精確的50%的占空比。Kl連接點(diǎn)分頻倍率QA QH相鄰兩路間相移(。)QA2360/2=180QB4360/4=90QC6360/6=60QD8360/8=45QE10360/10=36QF12360/12=30QG14360/14=25. 7QH16360/16=22. 5串入并出移位寄存器10的QA QH間順次相移，對(duì)應(yīng)圖2和圖4連 接法的時(shí)序如圖5所示。實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)信號(hào)之間的相移要求來(lái)選擇相應(yīng)的反向器20的輸入端連接點(diǎn)，根據(jù)信號(hào)需要的輸出頻率來(lái)設(shè)置合適的時(shí)鐘信號(hào)頻率。如圖3、圖4所示，在本發(fā)明第二種實(shí)施方式中，所述前置驅(qū)動(dòng)模塊 30連接一細(xì)分模塊70。細(xì)分模塊70的功能是使前置驅(qū)動(dòng)模塊30輸出一 個(gè)非規(guī)矩的矩形波，而是輸出一個(gè)波形前沿在初始時(shí)刻幅度最低，然后逐 步升高，在輸出波形的中間升到最高，然后逐步降低，在輸出波形的最后， 降到最低。這樣的好處是使圖中所示的目標(biāo)設(shè)備60運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、 振動(dòng)小。本發(fā)明的電路可以象TB6560HQ專用芯片、SLA7062專用芯片、 TA8435H專用芯片一樣，制造步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，而且價(jià)格會(huì)更低，性 能更可靠。更大的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的電路可以驅(qū)動(dòng)8相的設(shè)備。 本發(fā)明所例舉的實(shí)施例并非對(duì)自己的限定，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種50％占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括步驟①、首先設(shè)置一串入并出移位寄存器(10)，將該串入并出移位寄存器(10)的任一輸出端與一反向器(20)的輸入端連接；②、將串入并出移位寄存器(10)的兩串行輸入端連接后，與反向器(20)的輸出端連接；③、將串入并出移位寄存器(10)的時(shí)鐘輸入端與一連續(xù)時(shí)鐘信號(hào)(50)連接；④、將串入并出移位寄存器(10)的任意輸出端連接前置驅(qū)動(dòng)模塊(30)的輸入端；⑤、將前置驅(qū)動(dòng)模塊(30)的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊(40)的輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種50%占空比的多路相移方波功率 輸出的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述串入并出移位寄存器(10)包括74LS164、74164、74HC164及兼容移位寄存器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種50%占空比的多路相移方波功率 輸出的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述反向器(20)包括與數(shù)字電路74LS04兼容的器件，以及 用晶體管分立器件組成的反向器電路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一神50%占空比的多路相移方波功率 輸出的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于.-當(dāng)反向器(20)的輸入端接在串入并出移位寄存器(10)的輸出 端QA QH中的一個(gè)時(shí)，兩輸出之間實(shí)現(xiàn)任意22. 5° x i ~ 8倍的相移。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種50%占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于同時(shí)可實(shí)現(xiàn)2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16倍分頻。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種50%占空比的多路相移方波功率 輸出的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述前置驅(qū)動(dòng)模塊(30 )連接一細(xì)分模塊(70 )。
全文摘要
一種50％占空比的多路相移方波功率輸出的實(shí)現(xiàn)方法，包括首先設(shè)置一串入并出移位寄存器(10)，將該寄存器的任一輸出端與一反向器(20)的輸入端連接；再將該寄存器的輸入端與反向器(20)的輸出端連接；然后將該寄存器的時(shí)鐘輸入端與一時(shí)鐘信號(hào)連接；再將該寄存器的任意輸出端連接前置驅(qū)動(dòng)模塊(30)的輸入端；最后將前置驅(qū)動(dòng)模塊(30)的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)模塊(40)的輸入端。本方法電路簡(jiǎn)單可靠失真小，可8路輸出，2～16的偶數(shù)倍分頻，實(shí)現(xiàn)任意22.5°×1～7倍的相移，輸出效率高達(dá)95％以上，適用于陀螺儀、步進(jìn)電機(jī)等設(shè)備。
文檔編號(hào)H03K5/156GK101217270SQ20071012552
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者平 樊 申請(qǐng)人:深圳市振華微電子有限公司