一种斩波相位检测电路的制作方法

本实用新型涉及周期波相位信号检测领域，具体涉及一种斩波相位检测电路。

背景技术：

周期波相位检测是用于提取斩波周期信号的相位信息，并去掉幅度信息，一般需要固定幅度的正弦信号发生器，通过闭环控制并将其相位与输入周期信号同步，其系统复杂，响应速度慢，迫切需要加以改进。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种斩波相位检测电路，具体来说为一种开环斩波相位检测电路。本实用新型的斩波相位检测电路，在允许的精度范围内结构极其简单，可靠性高，具体来讲，其设置PWM发生器，将模拟电压对比于相位斩波电压，转化为PWM波形，PWM波形的占空比表达了模拟电压在特定的斩波相位下的相位信息，同时本实用新型又将占空比以正比例关系，通过PWM-V转换器转化为直流电压信号Vo，直流电压信号Vo直观的表示出了模拟电压在特定的斩波相位下的相位信息，且本实用新型具有动态响应速度快、线性范围宽的优点。

为实现所述技术目的，本实用新型的技术方案是：一种斩波相位检测电路，包括：电压采样器，所述电压采样器，用于将输入周期电压信号V_bus采样至低压采样信号V_s；

所述电压采样器连接设置PWM发生器，用于根据低压采样信号产生PWM波；

所述PWM发生器连接设置PWM-V转换器，用于根据PWM波的占空比，转化为直流电压信号Vo。

进一步，所述电压采样器包括串联设置的第一电阻R0和第二电阻R1组成，第一电阻R0接地，第二电阻R1连接至所述输入周期电压信号V_bus，第一电阻R0和第二电阻R1之间输出为低压采样信号V_s。

作为本实用新型的优选，基于上述内容，不同的是，所述PWM发生器采用比较器；

设定相位斩波电压V_ref，比较器的输入端分别连接至低压采样信号V_s和相位斩波电压V_ref，用于比较低压采样信号V_s和相位斩波电压V_ref的大小关系；比较器的输出端输出为PWM波。

进一步，所述比较器在低压采样信号V_s大于相位斩波电压V_ref时输出高电平；在低压采样信号V_s小于相位斩波电压V_ref时输出低电平；高电平和低电平组成了PWM波。

进一步，所述高电平时间为t1，所述输入周期电压信号V_bus的电压周期为t2，则高电平占空比为t1/t2；所述PWM-V转换器根据占空比t1/t2，将PWM波转化为直流电压信号Vo。

进一步，所述直流电压信号Vo和所述占空比t1/t2为线性正比例关系。

作为本实用新型的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，所述PWM发生器采用稳压管D1；

稳压管D1正端接地，负端连接低压采样信号V_s归一化幅度，且负端输出为PWM波。

作为本实用新型的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，所述PWM-V转换器为RC滤波电路；

RC滤波电路由第三电阻R2和电容C_int串联组成，第三电阻R2连接至PWM波，第三电阻R2和电容C_int之间输出为直流电压信号Vo。

作为本实用新型的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，所述PWM-V转换器包括反相器、Nmos管、第一恒流管I_bias1、第二恒流管I_bias2、第四电阻R3和电容C_int；

反相器的输入端连接至PWM波，反相器的输出端连至Nmos管的栅极，Nmos管的漏极通过第一恒流管I_bias1接驱动电源，Nmos管的源极通过第二恒流管I_bias2接地；Nmos管的漏极通过第四电阻R3接地，电容C_int并联至第四电阻R3两端；电容C_int正端输出为直流电压信号Vo。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的斩波相位检测电路，在允许的精度范围内结构极其简单，可靠性高。具体来讲，其设置PWM发生器，将模拟电压对比于相位斩波电压，转化为PWM波形，PWM波形的占空比表达了模拟电压在特定的斩波相位下的相位信息，同时本实用新型又将占空比以正比例关系，通过PWM-V转换器转化为直流电压信号Vo，直流电压信号Vo直观的表示出了模拟电压在特定的斩波相位下的相位信息，且本实用新型具有动态响应速度快、线性范围宽的优点。

附图说明

图1是本实用新型的斩波相位检测电路模块原理图；

图2是本实用新型以比较器作为PWM发生器的连接关系示意图；

图3是本实用新型以稳压管作为PWM发生器的连接关系示意图；

图4是本实用新型以RC滤波电路作为PWM-V转换器的连接关系示意图；

图5是本实用新型主要以Nmos管组成的PWM-V转换器的连接关系示意图；

图6是一种输入周期电压信号V_bus的示例图；

图7是本实用新型以图6中的输入周期电压信号V_bus电压波形示例图形成的V_s电压波形图；

图8是本实用新型图7中V_s电压波形图和V_ref电压比较图；

图9是本实用新型以图7中V_s电压波形图形成的PWM波；

图10是本实用新型的直流电压信号Vo和PWM波占空比的关系图。

具体实施方式

下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种斩波相位检测电路，如图1所示，包括：电压采样器，所述电压采样器，用于将输入周期电压信号V_bus采样至低压采样信号V_s；以便下述比较器对低压采样信号V_s进行比较，且增大了线性范围。

所述电压采样器连接设置PWM发生器，用于根据低压采样信号产生PWM波；

所述PWM发生器连接设置PWM-V转换器，用于根据PWM波的占空比，转化为直流电压信号Vo。

进一步，所述电压采样器包括串联设置的第一电阻R0和第二电阻R1组成，第一电阻R0接地，第二电阻R1连接至所述输入周期电压信号V_bus，第一电阻R0和第二电阻R1之间输出为低压采样信号V_s。

作为本实用新型的优选，基于上述内容，不同的是，如图2所示，所述PWM发生器采用比较器；

如图8所示，设定相位斩波电压V_ref，比较器的输入端分别连接至低压采样信号V_s和相位斩波电压V_ref，用于比较低压采样信号V_s和相位斩波电压V_ref的大小关系；比较器的输出端输出为PWM波。

进一步，所述比较器在低压采样信号V_s大于相位斩波电压V_ref时输出高电平；在低压采样信号V_s小于相位斩波电压V_ref时输出低电平；高电平和低电平组成了PWM波。

进一步，所述高电平时间为t1，所述输入周期电压信号V_bus电压周期为t2，则高电平占空比为t1/t2；所述PWM-V转换器根据占空比t1/t2，将PWM波转化为直流电压信号Vo。

进一步，如图10所述，所述直流电压信号Vo和所述占空比t1/t2为线性正比例关系。

作为本实用新型的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，如图3所示，所述PWM发生器采用稳压管D1；

稳压管D1正端接地，负端连接低压采样信号V_s归一化幅度，且负端输出为PWM波。

作为本实用新型的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，如图4所示，所述PWM-V转换器为RC滤波电路；

RC滤波电路由第三电阻R2和电容C_int串联组成，第三电阻R2连接至PWM波，第三电阻R2和电容C_int之间输出为直流电压信号Vo。

作为本实用新型的一种优选的实施方案，基于上述内容，不同的是，如图5所示，所述PWM-V转换器包括：反相器、Nmos管、第一恒流管I_bias1、第二恒流管I_bias2、第四电阻R3和电容C_int；

反相器的输入端连接至PWM波，反相器的输出端连至Nmos管的栅极，Nmos管的漏极通过第一恒流管I_bias1接驱动电源，Nmos管的源极通过第二恒流管I_bias2接地；Nmos管的漏极通过第四电阻R3接地，电容C_int并联至第四电阻R3两端；电容C_int正端输出为直流电压信号Vo。或者说，第四电阻R3一端连接至Nmos管的源极，另一端接地。

作为本实用新型的一种示例，以图6中的输入周期电压信号V_bus为例，比较于图8，在比较器在低压采样信号V_s大于相位斩波电压V_ref时输出高电平；在低压采样信号V_s小于相位斩波电压V_ref时输出低电平；高电平和低电平组成了如图9所示的PWM波。

如图10所示，本实用新型的PWM-V转换器，将占空比t1/t2转化为电压信号Vo，且占空比越小，电压信号Vo的值越小，同时占空比和电压信号Vo为线性正比例关系。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。