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纯硬件实现可调占空比的PWM发生器

郭嘉 发布于 2021-10-27 14:24
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大家好,我是张飞实战电子的郭嘉老师,今天要和大家讲一下纯硬件实现可调占空比的PWM发生器


我们要设计出可以调整的占空比,不影响频率,也就是说频率和占空比互不影响,而且像芯片一样还可以实现限制最大占空比

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再加一级比较器我们看一下,怎么实现占空比调节。比较器的6脚与电容C20相连接,波形与C20上的波形一致,是三角波。  比较器5脚与滑动变阻器和电阻分压相连,通过调整滑动变阻器可以调5脚的电位。

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假设我调整滑动变阻器把5脚电位调到6v,此时与6脚的三角波相比较,得出比较器的波形,及占空比。得到输出波形如蓝色所示,6v和VO.

假设我调整滑动变阻器把5脚电位调到5v,此时与6脚的三角波相比较,得出比较器的波形,及占空比。得到输出波形如红色所示,5v和VO.

通过滑动变阻器可以调整占空比。也就是5脚电平越低占空比越小。

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刚上电的瞬间,会出现5脚一直电位大于6脚电位,比较器输出100%占空比。如果此时负载节NMOS,此时mos就直通了,功耗会非常大,很容易坏掉。 就像开车一样,一脚油门瞬间冲出去了,对人或对车都有很大的冲击,或者会造成一定的伤害。

所以5脚这里我们要改善一下,刚上电瞬间让5脚电位上升的慢点,等等6脚的电位,因为6脚与C20相连了,所及会上升的慢点,电容两端的电压是不能突变的。

所以5脚这里我们加个积分电容。让5脚上升的慢点。至少让6脚电位升到3.4v及以上

这样可以实现软启动,即5脚电压慢慢往上升省,比较器输出占空比慢慢加大。

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如图6脚电位升到3.4v以上了,此时5脚电位上升到如3.4v3.5v5v6v,比较器输出PWM占空比慢慢变大。

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上面是上电的瞬间。

 我们再看一下掉电的瞬间,可能会出现比较器的5脚大于6脚的情况,此时比较器输出PWM占空比就是100%了。我们怎么改善?

如突然掉电时,比较器5C14掉电快点,怎么实现呢?

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我们加个PQ5实现给C14自放电,当突然掉电时,即使三极管Ib很小,但是Ic可以达到βIb,β一般100,具体要看手册。这样就实现了掉电时,C14快速放电。防止比较器输出100%占空比。

这个可以调PWM占空比的 PWM发生器我们就完成了。即使没有单片机的,我们用纯硬件的也可以设计PWM发生器。


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