一种驱动芯片脉宽限幅保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种驱动芯片的脉宽限幅保护电路，在本身不具备驱动脉宽限幅保护的一类芯片中能很好的应用。该电路包括最大脉宽限幅电路和信号逻辑电路，所述最大脉宽限幅电路包括D触发电路和RC充放电路。PWM信号作为D触发器的时钟输入信号，D触发器的输出和RC充放电路互相制约输出最大脉宽限幅保护信号，PWM信号和最大脉宽限幅保护信号作为信号逻辑电路的输入信号，最后信号逻辑电路输出具有脉宽限幅保护的PWM信号，将此信号作为驱动芯片输入。本实用新型脉宽限幅大小可调、限幅效果很好。
【专利说明】一种驱动芯片脉宽限幅保护电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电学领域，特别是一种PWM驱动信号的脉宽限幅保护。
【背景技术】
[0002]随着电力电子开关器件的迅速发展，脉宽调制(PWM)技术已经得到广泛的应用。PWM波形的占空比通常在O到I之间变化。通过PWM波形的占空比，可以控制开关器件的工作状态，从而控制输出电流。而单片机的PWM信号需要经过驱动电路才能驱动开关管的工作，所以驱动电路在整个系统中是比较关键的部分。然而开关电源中很多拓扑要求占空比小于0.5 (例如:双管正激，推挽升压等)，如果超过0.5会因为来不及磁复位而导致高频变压器的磁饱和。一旦发生磁饱和，对开关电源危害极大，轻则使元器件过热，重则会使元件损坏。很多驱动芯片内部并不具备脉宽限幅保护电路，所以设计一种脉宽限制保护电路非常有必要。
实用新型内容
[0003]为了解决技术背景中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种驱动芯片脉宽限幅保护电路，通过芯片外部外加的脉宽限幅保护，起到限制脉宽、避免磁饱和及保护功率器件的作用。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种驱动芯片脉宽限幅保护电路，包括最大脉宽限幅电路和信号逻辑电路，所述最大脉宽限幅电路包括D触发电路、RC充放电路、PWM信号输入端和最大脉宽限幅信号输出端，所述PWM信号输入端与D触发电路连接，D触发电路输出端与RC充放电路连接，最大脉宽限幅信号输出端和PWM信号输入端分别与信号逻辑电路输入端连接，信号逻辑电路输出为具有脉宽限幅保护的PWM信号。
[0005]所述D触发电路包括D、S、CLK、R四个控制端，所述D接高电平，S接低电平，CLK与PWM信号输入端连接，输出端Q和复位端R与RC充放电电路相连。
[0006]采用RC充放电路和上升沿D触发器⑶4013组成一个最大脉宽限幅电路。
[0007]利用PWM信号作为D触发器时钟信号，可以产生和PWM信号相同频率的最大脉宽限幅信号。
[0008]利用RC的充电特性，让D触发器的输出端和复位端互相控制。
[0009]利用二极管快速放电，保证下个脉冲来临时，已经将电容的电放尽，保证复位端为低电平。
[0010]利用“与” “或”使得信号为最大脉宽限幅或最小脉宽限幅。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型具有元器件少，成本低，性能可靠，限幅大小可调且调整方便，限幅效果好等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]如图1所示:本实用新型驱动芯片脉宽限幅保护电路与驱动芯片连接，包括最大脉宽限幅电路(12 )和信号逻辑电路(2 )，最大脉宽限幅电路(12 )包括D触发电路(11)、RC充放电路(14)、PWM信号输入端(9)和最大脉宽限幅信号输出端(1)，PWM信号输入端(9)与D触发电路(11)连接，D触发电路(11)输出端与RC充放电路(14 )连接，最大脉宽限幅信号输出端(I)和PWM信号输入端(9)分别与信号逻辑电路(2)输入端连接，信号逻辑电路(2)输出为具有脉宽限幅保护的PWM信号(3)。
[0015]本实用新型采用上升沿触发器⑶4013，控制端分别是D (8)、S (6)、CLK (9)。其中D接高电平(VCC) (7)，S接低电平(5)，CLK (10)接PWM信号输入端(9)。因此复位端R (13)控制着D触发器Q (4)的输出。由D触发器真值表可知，触发信号来的时刻，当R=O时，Q=D=I ;而当R=I时,立刻复位Q=O0
[0016]而输出端Q (4)和复位端R (13)是通过一个RC充放电电路(14)相连，所以R和Q之间是相互控制着。初始状态Q为0，R为0，当CLK (10)第一个上升沿到来时，使得Q跳转到I (此时R=0，所以Q=D=I),这时RC电路开始充电，根据RC充放电基本知识知道，经过时间t=RCln (Vc/(Vc-Vt)电容C被充到Vt，R端变成高电平，Q端复位(此时R=I时，立刻复位Q=0)，电容开始通过二极管快速放电。使得R端变成低电平0，当下一个触发沿到来时，Q端又跳转到1，如此周而复始Q端输出一个t/Ts为占空比的方波。
[0017]只要选取合适的RC参数就能确定Q端方波的占空比。这个信号再与PWM信号做“与”逻辑后输入到驱动芯片。如此当PWM信号小于t/Ts时，输入驱动芯片的信号为PWM信号占空比；而占空比超过t/Ts时，输入驱动芯片的信号被限制在t/Ts，起到了脉宽限幅的作用。还有一些应用场合对于最小脉宽也有限制，只要将与门换成或门即可。
[0018]以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种驱动芯片脉宽限幅保护电路，包括最大脉宽限幅电路和信号逻辑电路，其特征在于所述最大脉宽限幅电路包括D触发电路、RC充放电路、PWM信号输入端和最大脉宽限幅信号输出端，所述PWM信号输入端与D触发电路连接，D触发电路输出端与RC充放电路连接，最大脉宽限幅信号输出端和PWM信号输入端分别与信号逻辑电路输入端连接，信号逻辑电路输出为具有脉宽限幅保护的PWM信号。
2.根据权利要求1所述的一种驱动芯片脉宽限幅保护电路，其特征在于所述D触发电路包括D、S、CLK三个控制端，所述D接高电平，S接低电平，CLK与PWM信号输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种驱动芯片脉宽限幅保护电路，其特征在于所述D触发电路还包括输出端Q和复位端R,输出端Q和复位端R与RC充放电电路相连。
【文档编号】H03K17/30GK204031108SQ201420440107
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】王 忠, 郭莹星, 郁达飞, 方淼 申请人:浙江嘉科新能源科技有限公司