[实用新型]脉冲宽度调制信号产生电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号产生电路，特别涉及一种脉冲宽度调制信号产生电路。

背景技术

脉冲宽度调制(PWM)控制的全桥变换器在开关电源/UPS/逆变器/逆变焊机/马达控制中应用非常广泛。

常用的方法有使用专用集成电路如TL494/UC3846/SG3525等，也可利用单片机，DSP的PWM输出引脚来生成，也可采用FPGA来构成PWM输出。然后，这些方式的缺点在于调整不方便，编程复杂。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种调整方便且编程复杂的新型脉冲宽度调制信号产生电路。

为了实现上述目的，本实用新型提供的脉冲宽度调制信号产生电路，包括单片机、反向器U1A、反相器U1B、反向器U1C、与门单元U2A和与门单元U2B,所述单片机包括一个可编程计数器阵列模块PCA，所述可编程计数器阵列模块PCA的输出引脚PCA0与所述反向器U1A的输入端连接，所述单片机的通用引脚On/Off与所述反向器U1B的输入端连接，所述可编程计数器阵列模块PCA的输出引脚PCA1与所述与门单元U2B的输入端连接，所述可编程计数器阵列模块PCA的输出引脚PCA2与所述反向器U1C的输入端连接，所述反相器U1A的输出端与所述与门单元U2A输入端连接，所述反向器U1B的输出端分别与所述与门单元U2A和与门单元U2B的输入端连接，所述反向器U1C的输出端与所述与门单元U2B的输入端连接。

本实用新型的特点在于：1)死区时间可利用宏定义设定/调整非常方便；2)无需使用定时器和中断资源，编程异常简单，并可选择使用8位或16位PWM方式(16位方式可提高分辨率但使用了中断，不建议使用除非能很好地控制好时序)，MCU的占用率很少(仅需简单地改变寄存器的值)且不增加编程的复杂性；3)可增加逻辑电路实现单片机及硬件电路的双重异常保护；4)省去复杂的硬件集成电路及其周边元件。

附图说明

图1为本实用新型电路图；

图2为PCA原理框图；

图3为PCA的8位PWM方式原理框图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型提供的脉冲宽度调制信号产生电路，包括单片机、反向器U1A、反相器U1B、反向器U1C、与门单元U2A和与门单元U2B,所述单片机包括一个可编程计数器阵列模块PCA，所述可编程计数器阵列模块PCA的输出引脚PCA0与所述反向器U1A的输入端连接，所述单片机的通用引脚On/Off与所述反向器U1B的输入端连接，所述可编程计数器阵列模块PCA的输出引脚PCA1与所述与门单元U2B的输入端连接，所述可编程计数器阵列模块PCA的输出引脚PCA2与所述反向器U1C的输入端连接，所述反相器U1A的输出端与所述与门单元U2A输入端连接，所述反向器U1B的输出端分别与所述与门单元U2A和与门单元U2B的输入端连接，所述反向器U1C的输出端与所述与门单元U2B的输入端连接。第一路信号由PCA0经反相器输出，其占空比为x/256(其控制值假定为x)(假定死区时间5us，则宏定义设置死区时间为5，PCA0CPH0的允许范围为5-123)，PAC2总是产生50％的占空比以用于在半周期时产生信号(其输出在单片机外部用非门取反)与PCA1逻辑与运算。PCA1在改变寄存器值时赋值为128+x,与PCA2反相后的信号逻辑与运算后即为第二路信号。

关于本电路的工作原理，参照图2，以C8051F320型号单片机为例，该单片机带有1个可编程计数器阵列(PCA0)可编程计数器阵列(PCA0)提供增强的定时器功能，与标准8051的计数器/定时器相比，它需要较少的CPU干预。PCA由一个专用的16位计数器/定时器和5个16位捕捉/比较模块组成。每个捕捉/比较模块有其自己的I/O线(CEXn)，这些I/O线在被允许时通过交叉开关连到端口I/O。计数器/定时器由一个可编程的时基信号驱动，时基信号可以在六个时钟源中选择：系统时钟、系统时钟/4、系统时钟/12、外部振荡器时钟/8、定时器0溢出或ECI输入引脚上的外部时钟信号。在使用实时时钟(RTC)功能时，外部振荡器时钟方式是理想的选择，此时用内部振荡器驱动系统时钟，而PCA的时钟由一个精确的外部振荡器提供。捕捉/比较模块有六种工作方式：边沿触发捕捉、软件定时器、高速输出、频率输出、8位PWM和16位PWM。每个捕捉/比较模块的工作方式都可以被独立配置。