一種驅動芯片脈寬限幅保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種驅動芯片的脈寬限幅保護電路，在本身不具備驅動脈寬限幅保護的一類芯片中能很好的應用。該電路包括最大脈寬限幅電路和信號邏輯電路，所述最大脈寬限幅電路包括D觸發電路和RC充放電路。PWM信號作為D觸發器的時鐘輸入信號，D觸發器的輸出和RC充放電路互相制約輸出最大脈寬限幅保護信號，PWM信號和最大脈寬限幅保護信號作為信號邏輯電路的輸入信號，最后信號邏輯電路輸出具有脈寬限幅保護的PWM信號，將此信號作為驅動芯片輸入。本實用新型脈寬限幅大小可調、限幅效果很好。
【專利說明】一種驅動芯片脈寬限幅保護電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電學領域，特別是一種PWM驅動信號的脈寬限幅保護。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子開關器件的迅速發展，脈寬調制(PWM)技術已經得到廣泛的應用。PWM波形的占空比通常在O到I之間變化。通過PWM波形的占空比，可以控制開關器件的工作狀態，從而控制輸出電流。而單片機的PWM信號需要經過驅動電路才能驅動開關管的工作，所以驅動電路在整個系統中是比較關鍵的部分。然而開關電源中很多拓撲要求占空比小于0.5 (例如:雙管正激，推挽升壓等)，如果超過0.5會因為來不及磁復位而導致高頻變壓器的磁飽和。一旦發生磁飽和，對開關電源危害極大，輕則使元器件過熱，重則會使元件損壞。很多驅動芯片內部并不具備脈寬限幅保護電路，所以設計一種脈寬限制保護電路非常有必要。
實用新型內容
[0003]為了解決技術背景中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種驅動芯片脈寬限幅保護電路，通過芯片外部外加的脈寬限幅保護，起到限制脈寬、避免磁飽和及保護功率器件的作用。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種驅動芯片脈寬限幅保護電路，包括最大脈寬限幅電路和信號邏輯電路，所述最大脈寬限幅電路包括D觸發電路、RC充放電路、PWM信號輸入端和最大脈寬限幅信號輸出端，所述PWM信號輸入端與D觸發電路連接，D觸發電路輸出端與RC充放電路連接，最大脈寬限幅信號輸出端和PWM信號輸入端分別與信號邏輯電路輸入端連接，信號邏輯電路輸出為具有脈寬限幅保護的PWM信號。
[0005]所述D觸發電路包括D、S、CLK、R四個控制端，所述D接高電平，S接低電平，CLK與PWM信號輸入端連接，輸出端Q和復位端R與RC充放電電路相連。
[0006]采用RC充放電路和上升沿D觸發器⑶4013組成一個最大脈寬限幅電路。
[0007]利用PWM信號作為D觸發器時鐘信號，可以產生和PWM信號相同頻率的最大脈寬限幅信號。
[0008]利用RC的充電特性，讓D觸發器的輸出端和復位端互相控制。
[0009]利用二極管快速放電，保證下個脈沖來臨時，已經將電容的電放盡，保證復位端為低電平。
[0010]利用“與” “或”使得信號為最大脈寬限幅或最小脈寬限幅。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型具有元器件少，成本低，性能可靠，限幅大小可調且調整方便，限幅效果好等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型電路原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1所示:本實用新型驅動芯片脈寬限幅保護電路與驅動芯片連接，包括最大脈寬限幅電路(12 )和信號邏輯電路(2 )，最大脈寬限幅電路(12 )包括D觸發電路(11)、RC充放電路(14)、PWM信號輸入端(9)和最大脈寬限幅信號輸出端(1)，PWM信號輸入端(9)與D觸發電路(11)連接，D觸發電路(11)輸出端與RC充放電路(14 )連接，最大脈寬限幅信號輸出端(I)和PWM信號輸入端(9)分別與信號邏輯電路(2)輸入端連接，信號邏輯電路(2)輸出為具有脈寬限幅保護的PWM信號(3)。
[0015]本實用新型采用上升沿觸發器⑶4013，控制端分別是D (8)、S (6)、CLK (9)。其中D接高電平(VCC) (7)，S接低電平(5)，CLK (10)接PWM信號輸入端(9)。因此復位端R (13)控制著D觸發器Q (4)的輸出。由D觸發器真值表可知，觸發信號來的時刻，當R=O時，Q=D=I ;而當R=I時,立刻復位Q=O0
[0016]而輸出端Q (4)和復位端R (13)是通過一個RC充放電電路(14)相連，所以R和Q之間是相互控制著。初始狀態Q為0，R為0，當CLK (10)第一個上升沿到來時，使得Q跳轉到I (此時R=0，所以Q=D=I),這時RC電路開始充電，根據RC充放電基本知識知道，經過時間t=RCln (Vc/(Vc-Vt)電容C被充到Vt，R端變成高電平，Q端復位(此時R=I時，立刻復位Q=0)，電容開始通過二極管快速放電。使得R端變成低電平0，當下一個觸發沿到來時，Q端又跳轉到1，如此周而復始Q端輸出一個t/Ts為占空比的方波。
[0017]只要選取合適的RC參數就能確定Q端方波的占空比。這個信號再與PWM信號做“與”邏輯后輸入到驅動芯片。如此當PWM信號小于t/Ts時，輸入驅動芯片的信號為PWM信號占空比；而占空比超過t/Ts時，輸入驅動芯片的信號被限制在t/Ts，起到了脈寬限幅的作用。還有一些應用場合對于最小脈寬也有限制，只要將與門換成或門即可。
[0018]以上所述僅是本發明的優選實施方式，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種驅動芯片脈寬限幅保護電路，包括最大脈寬限幅電路和信號邏輯電路，其特征在于所述最大脈寬限幅電路包括D觸發電路、RC充放電路、PWM信號輸入端和最大脈寬限幅信號輸出端，所述PWM信號輸入端與D觸發電路連接，D觸發電路輸出端與RC充放電路連接，最大脈寬限幅信號輸出端和PWM信號輸入端分別與信號邏輯電路輸入端連接，信號邏輯電路輸出為具有脈寬限幅保護的PWM信號。
2.根據權利要求1所述的一種驅動芯片脈寬限幅保護電路，其特征在于所述D觸發電路包括D、S、CLK三個控制端，所述D接高電平，S接低電平，CLK與PWM信號輸入端連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種驅動芯片脈寬限幅保護電路，其特征在于所述D觸發電路還包括輸出端Q和復位端R,輸出端Q和復位端R與RC充放電電路相連。
【文檔編號】H03K17/30GK204031108SQ201420440107
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】王 忠, 郭瑩星, 郁達飛, 方淼 申請人:浙江嘉科新能源科技有限公司