本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多路PWM驅(qū)動(dòng)控制電路、驅(qū)動(dòng)控制方法及家用烹飪電器。

背景技術(shù)：

脈沖寬度調(diào)制PWM，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在測(cè)量、通信、功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。

單片機(jī)中的PWM指單片機(jī)有部分I/O口具有輸出PWM信號(hào)的功能。比如說部分單片機(jī)的I/O口可以輸出時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)的脈寬和占空比可調(diào)，可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整寄存器位來設(shè)定。

現(xiàn)有的單片機(jī)PWM功能模塊很少，對(duì)現(xiàn)在多PWM應(yīng)用存在不足，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)多PWM輸出時(shí)，不能給予相應(yīng)的支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多路PWM驅(qū)動(dòng)控制電路、驅(qū)動(dòng)控制方法及家用烹飪電器。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種多路PWM驅(qū)動(dòng)控制電路，包括PWM輸出電路和與PWM輸出電路連接的多路PWM擴(kuò)展電路，每一路PWM擴(kuò)展電路包括限流電路、使能控制電路、功能控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和負(fù)載電路，所述PWM輸出電路與每一路PWM擴(kuò)展電路中限流電路的輸入端連接，限流電路的輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接負(fù)載電路，使能控制電路通過功能控制電路連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；所述PWM輸出電路，其用于輸出PWM信號(hào)；所述限流電路， 其用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行限流并輸出到驅(qū)動(dòng)電路；所述使能控制電路，其用于根據(jù)根據(jù)負(fù)載電路的信號(hào)需求，產(chǎn)生相應(yīng)的使能控制信號(hào)；所述功能控制電路，其用于根據(jù)使能控制信號(hào)，產(chǎn)生功能控制信號(hào)并輸出到驅(qū)動(dòng)電路；所述驅(qū)動(dòng)電路，其用于在限流的PWM信號(hào)和功能控制信號(hào)的作用下導(dǎo)通或截止，進(jìn)而向負(fù)載電路輸出所需的信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將一路PWM輸出擴(kuò)展為n路輸出，PWM輸出電路輸出占空比PWM_OUT，當(dāng)要求任一擴(kuò)展支路輸出所需信號(hào)時(shí)，可以通過該支路的使能控制電路控制驅(qū)動(dòng)電路輸出三種模式：分別為PWM、高電平和低電平，而且各支路間互不影響，調(diào)整靈活，大大降低了對(duì)單片機(jī)資源的要求。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述PWM輸出電路采用帶有PWM輸出的單片機(jī)，所述使能控制電路為單片機(jī)的PWM使能端；所述限流電路包括限流電阻。

進(jìn)一步，所述功能控制電路包括二極管，所述二極管的負(fù)極連接使能控制電路，所述二級(jí)管的正極連接驅(qū)動(dòng)電路。

進(jìn)一步，當(dāng)任一PWM擴(kuò)展電路需要輸出低電平時(shí)，該P(yáng)WM擴(kuò)展電路的功能控制電路還包括一個(gè)分壓電阻，所述分壓電阻與所述二極管并聯(lián)。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)電路包括三極管，當(dāng)所述三極管采用NPN型三極管時(shí)，所述三極管的基極連接限流電路和功能控制電路的公共端，發(fā)射集接地，集電極連接負(fù)載電路，當(dāng)所述三極管采用PNP型三極管時(shí)，所述三極管的基極連接限流電路和功能控制電路的公共端，發(fā)射集接電源，集電極連接負(fù)載電路。

進(jìn)一步，所述功能控制電路的二極管選用導(dǎo)通電壓低于驅(qū)動(dòng)電路的三極管BE極電壓的二極管。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)電路的三極管用MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管代替，當(dāng)所述MOS 管或場(chǎng)效應(yīng)管采用N溝道型時(shí)，所述MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接限流電路和功能控制電路的公共端，源極接地，漏極連接負(fù)載電路，當(dāng)所述MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管采用P溝道型時(shí)，所述MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接限流電路和功能控制電路的公共端，源極接電源，漏極連接負(fù)載電路。

進(jìn)一步，當(dāng)擴(kuò)展電路的數(shù)目超出預(yù)定值時(shí)，還包括前置電流驅(qū)動(dòng)電路，所述前置電流驅(qū)動(dòng)電路包括限流電阻和三極管，所述PWM輸出電路通過限流電阻連接三極管的基極，所述三極管的發(fā)射極接電源，集電極接各個(gè)PWM擴(kuò)展電路。

一種多路PWM驅(qū)動(dòng)控制方法，包括如下步驟：

步驟S1，所述PWM輸出電路輸出PWM信號(hào)，所述使能控制電路根據(jù)根據(jù)負(fù)載電路的信號(hào)需求，產(chǎn)生相應(yīng)的使能控制信號(hào)

步驟S2，所述限流電路對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行限流；所述功能控制電路根據(jù)使能控制信號(hào)，產(chǎn)生功能控制信號(hào)；

步驟S3，所述驅(qū)動(dòng)電路在限流的PWM信號(hào)和功能控制信號(hào)的作用下導(dǎo)通或截止，進(jìn)而向負(fù)載電路輸出所需的信號(hào)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，具體控制方法如下：PWM輸出電路輸出PWM_OUT，

當(dāng)任一路PWM擴(kuò)展電路的負(fù)載電路需要PWM時(shí)，使能控制電路設(shè)置為輸入狀態(tài)，相當(dāng)于使能控制電路為開路，此時(shí)功能控制電路無控制作用，驅(qū)動(dòng)電路的三極管的基極端電壓與PWM_OUT一致，驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平；

當(dāng)任一路PWM擴(kuò)展電路的負(fù)載電路需要高電平時(shí)，使能控制電路設(shè)置為輸出低電平，使驅(qū)動(dòng)電路的三極管基極電壓達(dá)不到導(dǎo)通電壓，三極管截止，驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平；

當(dāng)任一路PWM擴(kuò)展電路的負(fù)載電路需要低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的功能控制電路還包括一個(gè)分壓電阻，所述分壓電阻與所述二極管并聯(lián)，使能控制電路設(shè)置 為輸出高電平，當(dāng)PWM_OUT為高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的三極管的基極為高導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)電路輸出低電平，當(dāng)PWM_OUT為低電平時(shí)，通過功能控制電路中的分壓電阻與限流電路的限流電阻分壓，使驅(qū)動(dòng)電路的三極管的基極電平高于導(dǎo)通電壓，三極管仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路輸出低電平。

一種家用烹飪電器，包括上述技術(shù)方案所述多路PWM驅(qū)動(dòng)控制電路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述一種多路PWM驅(qū)動(dòng)控制電路示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、PWM輸出電路，2、限流電路，3、使能控制電路，4、功能控制電路，5、驅(qū)動(dòng)電路，6、負(fù)載電路，7、前置電流驅(qū)動(dòng)電路。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1所示，一種多路PWM驅(qū)動(dòng)控制電路，包括PWM輸出電路1和多路與PWM輸出電路連接的PWM擴(kuò)展電路，每一路PWM擴(kuò)展電路包括限流電路2、使能控制電路3、功能控制電路4、驅(qū)動(dòng)電路5和負(fù)載電路6，所述PWM輸出電路1與每一路PWM擴(kuò)展電路的限流電路2的輸入端連接，限流電路2的輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路5的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路5的輸出端連接負(fù)載電路，使能控制電路3通過功能控制電路4連接驅(qū)動(dòng)電路5的輸入端。所述PWM輸出電路1，其用于輸出PWM信號(hào)；所述限流電路2，其用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行限流并輸出到驅(qū)動(dòng)電路5；所述使能控制電路3，其用于根據(jù)根據(jù)負(fù)載電路6的信號(hào)需求，產(chǎn)生相應(yīng)的使能控制信號(hào)；所述功能控制電路4，其用于根據(jù)使能控制信號(hào)，產(chǎn)生功能控制信號(hào)并輸出到驅(qū)動(dòng)電路5；所述驅(qū)動(dòng)電路5，其用于在限流的PWM信號(hào)和功能控制信號(hào)的作用下導(dǎo)通或截止，進(jìn)而向負(fù)載電路6輸出所需的信號(hào)。

具體地，本電路包括PWM輸出電路、限流電路1、使能控制電路1、功能控制電路1、驅(qū)動(dòng)電路1和負(fù)載1；限流電路2、使能控制電路2、功能控制電路2、驅(qū)動(dòng)電路2和負(fù)載2；……限流電路n、使能控制電路n、功能控制電路n、驅(qū)動(dòng)電路n和負(fù)載n。其中PWM輸出電路連接到限流電路1，限流電流1連接到驅(qū)動(dòng)電路1，同時(shí)使能控制電路1通過功能控制電路1連接到驅(qū)動(dòng)電路1，驅(qū)動(dòng)電路1連接負(fù)載1；PWM輸出同時(shí)連接到限流電路2，限流電流2連接到驅(qū)動(dòng)電路2，同時(shí)使能控制電路2通過功能控制電路2連接到驅(qū)動(dòng)電路2，驅(qū)動(dòng)電路2連接負(fù)載2；PWM輸出連接到限流電路n，限流電流n連接到驅(qū)動(dòng)電路n，同時(shí)使能控制電路n通過功能控制電路n連接到驅(qū)動(dòng)電路n，驅(qū)動(dòng)電路n連接負(fù)載n。

實(shí)施例1，如圖2所示，所述PWM輸出電路采用帶有PWM輸出的單片機(jī)。所述限流電路包括限流電阻。使所述使能控制電路為單片機(jī)的PWM使能端。所述功能控制電路包括二極管，所述二極管的負(fù)極連接使能控制電路，所述 二級(jí)管的正極連接驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)任一PWM擴(kuò)展電路需要輸出低電平時(shí)，該P(yáng)WM擴(kuò)展電路的功能控制電路還包括一個(gè)分壓電阻，所述分壓電阻與所述二極管并聯(lián)。所述驅(qū)動(dòng)電路包括三極管，所述三極管采用NPN型三極管，所述三極管的基極連接限流電路和功能控制電路的公共端，發(fā)射集接地，集電極連接負(fù)載電路。所述功能控制電路的二極管選用導(dǎo)通電壓低于驅(qū)動(dòng)電路的三極管BE極電壓的二極管。

所述驅(qū)動(dòng)電路的三極管用MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管代替，當(dāng)所述MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管采用N溝道型時(shí)，所述MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接限流電路2和功能控制電路4的公共端，源極接地，漏極連接負(fù)載電路6，當(dāng)所述MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管采用P溝道型時(shí)，所述MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接限流電路2和功能控制電路4的公共端，源極接電源，漏極連接負(fù)載電路6。

實(shí)施例2，如圖3所示，所述PWM輸出電路采用帶有PWM輸出的單片機(jī)。所述限流電路包括限流電阻。使所述使能控制電路為單片機(jī)的PWM使能端。所述功能控制電路包括二極管，所述二極管的負(fù)極連接使能控制電路，所述二級(jí)管的正極連接驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)任一PWM擴(kuò)展電路需要輸出低電平時(shí)，該P(yáng)WM擴(kuò)展電路的功能控制電路還包括一個(gè)分壓電阻，所述分壓電阻與所述二極管并聯(lián)。所述驅(qū)動(dòng)電路包括三極管，所述三極管采用PNP型三極管，所述三極管的基極連接限流電路和功能控制電路的公共端，發(fā)射集接電源，集電極連接負(fù)載電路。所述功能控制電路的二極管選用導(dǎo)通電壓低于驅(qū)動(dòng)電路的三極管BE極電壓的二極管。所述驅(qū)動(dòng)電路的三極管用MOS管或場(chǎng)效應(yīng)管代替。

實(shí)施例3，如圖4所示，當(dāng)擴(kuò)展電路的數(shù)目超出預(yù)定值時(shí)，還包括前置電流驅(qū)動(dòng)電路7，所述前置電流驅(qū)動(dòng)電路7包括限流電阻和三極管，所述PWM輸出電路通過限流電阻連接三極管的基極，所述三極管的發(fā)射極接電源，集電極接各個(gè)PWM擴(kuò)展電路。

利用上述電路進(jìn)行輸出控制時(shí)，PWM輸出電路輸出PWM_OUT，每一路PWM 擴(kuò)展電路根據(jù)負(fù)載電路的信號(hào)需求，通過控制使能控制電路的狀態(tài)，進(jìn)而控制功能控制電路的狀態(tài)，通過限流電路和功能控制電路的配合控制驅(qū)動(dòng)電路的導(dǎo)體和截止，進(jìn)而負(fù)載電路輸出所需的信號(hào)。

當(dāng)任一路PWM擴(kuò)展電路的負(fù)載電路需要PWM時(shí)，使能控制電路設(shè)置為輸入狀態(tài)，相當(dāng)于使能控制電路為開路，此時(shí)功能控制電路無控制作用，驅(qū)動(dòng)電路的三極管的基極端電壓與PWM_OUT一致，驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平。

當(dāng)任一路PWM擴(kuò)展電路的負(fù)載電路需要高電平時(shí)，使能控制電路設(shè)置為輸出低電平，使驅(qū)動(dòng)電路的三極管基極電壓達(dá)不到導(dǎo)通電壓，三極管截止，驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平。

當(dāng)任一路PWM擴(kuò)展電路的負(fù)載電路需要低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的功能控制電路還包括一個(gè)分壓電阻，所述分壓電阻與所述二極管并聯(lián)，使能控制電路設(shè)置為輸出高電平，當(dāng)PWM_OUT為高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的三極管的基極為高導(dǎo)通，三極管的集電極輸出低電平，當(dāng)PWM_OUT為低電平時(shí)，通過功能控制電路中的分壓電阻與限流電路的限流電阻分壓，使驅(qū)動(dòng)電路的三極管的基極電平高于導(dǎo)通電壓，三極管仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路輸出低電平。

具體地，當(dāng)要求任一擴(kuò)展支路輸出所需信號(hào)時(shí)，可以通過該支路的使能控制電路控制驅(qū)動(dòng)電路輸出三種模式，可以通過PWM_EN控制驅(qū)動(dòng)電路輸出三種模式：分別為PWM、高電平和低電平，具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

1.PWM輸出需求的占空比PWM_OUT，經(jīng)過限流電阻R1一端，R1另一端連接到三極管Q1的基極，三極管Q1的發(fā)射極接地，集電極驅(qū)動(dòng)負(fù)載1，三極管Q1連接二極管D1正極，二極管負(fù)極連接PWM_EN，二極管并聯(lián)一個(gè)電阻R2，工作原理如下：

①當(dāng)負(fù)載1需要PWM時(shí)，PWM1_EN設(shè)置為輸入狀態(tài)，相當(dāng)于PWM1_EN端為開路，此時(shí)功能控制電路1無控制作用，三極管Q1基極端電壓與PWM_OUT一致，輸出高電平；

②當(dāng)負(fù)載1需要高電平時(shí)，PWM1_EN設(shè)置為輸出低電平，二極管D1選用導(dǎo)通電壓低于三極管Q1導(dǎo)通電壓的二極管，使三極管Q1基極電壓達(dá)不到導(dǎo)通電壓，三極管Q1截止，輸出高電平；

③當(dāng)負(fù)載1需要低電平時(shí)，PWM1_EN設(shè)置為輸出高電平，當(dāng)PWM_OUT為高電平時(shí)，三極管Q1的基極為高導(dǎo)通，三極管Q1是發(fā)射極輸出低電平，當(dāng)PWM_OUT為低電平時(shí)，通過功能控制電路中的R2與R1分壓，使三極管Q1的基極電平高于導(dǎo)通電壓，三極管Q1仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，輸出低電平。

第2路PWM2-OUT、第3路PWM3-OUT……第n路PWMn-OUT工作原理同第1路PWM1-OUT，各個(gè)PWM輸出互不影響，均可輸出高電平、低電平和PWM三種模式。

本發(fā)明還提供一種家用烹飪電器，包括上述技術(shù)方案所述多路PWM驅(qū)動(dòng)控制電路。所述家用烹飪電器可以為電飯煲、電壓力鍋和電磁爐等。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。