[发明专利]脉冲宽度测量电路及方法

说明书

本发明与测量电子线路中的电压脉冲宽度有关。更具体地说，与测量变换器驱动逻辑脉冲序列中所选定脉冲的宽度有关。

电子变换器，其作用为将直流电压变换成固定频率的交流输出，由波形发生电路构成。波形发生电路驱动功率晶体管产生准正弦波。准正弦波滤波后产生正弦波输出。典型波形型式用来转换变换器的输出电极从而产生含有低谐波成份的准正弦波。这些低谐波成份可以很容易滤掉。典型的波形型式包括每一输出相位的4个波形型式。其中的两个波形型式分别用来开关正的半导体开关。而另外两个波形型式则用来开关相应的负的半导体开关。每一个波形可以包含18个边沿。因此三相系统就要求216个脉冲边沿。这些脉冲边沿的相互关系是很严格的。任何一个几微秒的误差，都能导致性能降到不能接受的地步。受影响的性能参数是所有的谐波成份及直流成份。因此为确保电路运行正常，必须对生成的每一单元进行测试，以确定波形具有良好的脉冲边沿关系。

已经采用了各种各样的方法来确定波形发生电路是否运行正常。在印刷电路板水平，可用示波器来检查波形。这样做很费时间且易出错。在导线可替换单元水平，可以测出平均直流电压电平。然而这种方法不能产生足够精确的结果。因为平均电压有百分之一的不同，就能使谐波成份加倍有余。另外一种替代方法是通过测试输出的直流成份和谐波成份在闭环状态下来测试整个系统。这也是一种费钱，费时的办法。

为了减少测试时间并获得改进了的测试数据，创立了一种电子脉冲宽度测量电路。这一电路响应由变换器驱动控制电路提供的同步脉冲，并计数脉冲边沿直到碰到所关注的脉冲，计时器仅在所关注的脉冲出现期间才被启动，其输出接下来由微处理器读取。这些功能通过将所要求的脉冲数目装入到一个寄存器，以及从零开始向上计数每一变换器的驱动逻辑脉冲来完成。四位大小比较器将计数与寄存器中的脉冲数目相比较。当计数相等时，启动高速计时器。在下一个变换器驱动逻辑脉冲时，计时器被截止。高速计时器的计数代表了特定的脉冲宽度。

以前的电路由于使用四位比较器而受到限制。这种四位比较器在同步脉冲后，最多只能计数15个脉冲。还有，以前的电路要求使用分离的计数器、寄存器、比较器、准备逻辑及高速计时器。

因此，希望能有一种改进了的电子脉冲宽度测量电路。此电路需要更小的印刷电路板空间，能用较低的成本搭成，并能记录比原设计电路所能计数的更多的脉冲数目。

本发明从下述方法达到上述目的：它提供了一种测量从脉冲序列中一个选定的脉冲宽度的方法;它包括以下步骤，向第一倒数计数器装入第一个初始值;向第二个倒数计数器装入第二个初始值，此值代表了从脉冲序列中所选定的脉冲;向第三个倒数计数器装入第三个初始值。一系列同步脉冲加到了第一个计数器，脉冲序列加到了第二个计数器，高速时钟信号加到第三个计数器。加到第一计数器上的开始脉冲使它做好一次触发的准备。当收到第一个同步脉冲时它被启动。这一启动触发第二个计数器开始计数脉冲序列中的脉冲边沿。当选定的脉冲到来时，第二个计数器的相应的输出使第三个计数器计数高速时钟信号中的脉冲。当第二个计数器的输出超过相应的所选脉冲的输出以后，第三个计数器停止计数时钟脉冲。第三个计数器的计数输出代表了所选脉冲的宽度。

在上述脉冲宽度测量技术中所用的三个计数器，可用单个的市售集成电路实现。因此，在部件数量，成本，可靠性几个方面的改进超过了以前的测量技术。在最佳实施例中，第一个计数器接成一次触发电路，以产生控制第二个计数器运行的脉冲计数触发逻辑信号。

通过对所附只作为示例用的最佳实施例图纸的以下描述，本发明将会变得更清楚。

图1为根据本发明最佳实施例所做电路的方框图;以及此处仅以举例方式示出。

图2，图3是波形系列图，用来解释图1中的电路的运行。