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新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路

发布时间:2014-11-17 责任编辑:echolady

【导读】占空比技术已经被广泛应用于现代汽车的精密控制当中。PWM脉宽调制电路中也可能存在占空比。输出的占空比会随着直流控制电路电压的改变而改变。但是在遇到专用PWM电路的情况时,就需要使用本文详述的电路。

我们常见的PWM电路实际上就是用一个方波周期内一定占空比可调电路,它的基本原理是将一个频率固定的锯齿波信号和直流控制电压进行一个比较。

占空比作为一种比值,由脉冲电信号的通电时间和周期之比而得来。目前占空比技术已经被大量应用在现代汽车的精密控制当中,其实,在PWM脉宽调制电路当中也存在着占空比,我们常见的PWM电路实际上就是用一个方波周期内一定占空比可调电路,它的基本原理是将一个频率固定的锯齿波信号和直流控制电压进行一个比较。输出占空比会随着直流控制电路的电压而改变,而在有专用PWM电路的情况下,可以使用以下介绍的电路。

使用双比较器构成的占空比可调电路

图1是双比较器构成的占空比可调电路,电路使用一片双比较器,比较器(1)为一个方波振荡器,在其振荡电容上引出锯齿波送到比较器(2)的反相输入端,比较器(2)的同相输入端接控制电压,调节RP即可调节输出的占空比(即输出脉宽),其工作波形如图2所示。由图可知,直流控制电压越高,输出脉宽越宽,占空比越大;反之,脉宽变窄、占空比变小,而输出频率由锯齿波的频率决定。

新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路
图1:双比较器构成的占空比可调电路
新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路
图2:工作波形
 
使用单运放的占空比可调电路

电路如图3所示,单运放构成一个脉冲发生器电路,其振荡频率f=1/2RfC,电路中Rf=Rf1+Rf2,电容器C充电经D2、Rf2,放电经D1、Rfl,改变Rf1与Rf2的比例就可以改变输出的占空比,其占空比为:
q(%)=Rf1/Rf×100%

新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路
图3:单运放的占空比可调电路

使用CMOS反相器的占空比可调电路如图4所示,它是一个由奇数的CMOS反相器构成的多谐振荡器。图中的RP、C决定振荡频率。电容C的充、放电回路由D1、D2隔离,调节RP即可调节占空比。其振荡频率:f=1.4RPC。
其占空比:q(%)=Rp1/RP×100%
新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路
图4:CMOS反相器的占空比可调电路
 
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使用555定时器的占空比可调电路

电路如图5所示,这是一个555构成的典型多谐振器电路,为使占空比可调,加入了二极管D。由图可知,电容C的充电回路经RP1→D→C;放电回路经C→RP2→555的⑦脚。其占空比如下:

q(%)=RP1/RP×100% 调节RP即可调节输出脉宽。

新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路
图5:多谐振器电路
 
使用双定时器的占空比可调电路

电路如图6所示,图中555(1)为多谐振荡器,555(2)为单稳电路,只要单稳定时的脉宽小于多谐振荡器的振荡周期就能正常工作。调节单稳定时电阻RP,就可以调节占空比。其占空比为:q(%)=t/T×100%。

t:为单稳脉宽
T:为多谐振荡器周期
新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路
图6:

其工作过程(波形)如图7所示。

新手进阶:几种由占空比与PWM结合的简单电路
图7:工作过程图
 
 
其实如果准确的来说,占空比控制也可称为电控脉宽调制技术,所以占空比和PWM电路多少存在着一定的联系。本文主要介绍了几种简单的占空比可调脉冲电路,希望大家能通过本篇文章了解到更多关于占空比和PWM电路的知识,并且灵活的运用到电路电子设计当中。

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