一种便携低成本PWM变压变频控制系统的制作方法

本发明属于电子控制，应用各种模拟器件控制如mems微镜控制，特别涉及一种应用各种模拟器件控制如mems微镜控制的pwm变压变频控制系统。

背景技术：

1、目前，多种模拟器件控制方式为pwm波形控制，如mems微镜需60v、30v的变压变频pwm波形控制。pwm控制系统可以用于各类模拟电路的控制，电网功率控制及变换等诸多领域，或对模拟信号进行数字编码，只要是对负载的驱动电路进行基于占空比或不同频率的驱动控制，就可以广泛采用pwm变压变频控制系统。专利号为cn 1799190a的《pwm控制系统》中介绍了一种pwm控制系统，具有pwm基本波产生单元，其对基本频率信号进行分频而形成pwm基本波,通过锁相环电路对所述基本频率信号进行m分频，形成pwm基本频率信号，该系统中不进行与三角波的比较即可形成所述pwm控制信号。

2、利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，通过stm32系列单片机用于产生控制信号及调节输出控制信号的频率，控制模块可实现小电压信号对升压模块大电压信号的输出控制，通过按键控制方便使用，按需求产生多路不同电压（最高60v）、不同频率、不同占空比的pwm波形，控制各类模拟器件。该专利结构复杂，主要应用在电机控制、振动控制等领域。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决现有技术中pwm控制系统存在的缺陷，提供的一种便携低成本pwm变压变频控制系统。

2、本发明提供的一种便携低成本pwm变压变频控制系统，由升压模块、控制模块和数字模块三部分组成，其中升压模块用来将5v的低电压升至所需的30v-60v高电压，控制模块通过双三极管mmdt5551的输出信号控制模拟开关的开启与关闭的方式，将升压模块得到的高电压按照模拟开关开的开启与关闭的频率进行输出，数字控制部分的单片机产生3.3v的pwm方波信号通过drive-fast端口输入，控制双三极管 mmdt5551模拟开关的开启与关断，使升压部分输入的高压信号转变为相同频率和占空比一致的高压pwm波。

3、在上述技术方案的基础上，有以下进一步的技术方案：

4、所述升压模块包括前级升压变换器a升压与后级电荷泵升压器b。

5、前级升压变换器a，以升压芯片lm2733xmf为核心，+5v电压连lm2733xmf的vin脚，输入滤波电容c10a的正端连接+5v电压、负端接地；电阻r1一端连接+5v电压、另一端连接lm2733xmf的shdn引脚，r1的阻值47kω作为限流电阻；电感l1一端连接+5v电压、另一端连接lm2733xmf的sw脚，l1为boost升压电路的输入电感； d3为boost电路的续流二极管，其正端连接sw脚、负端连接bav99brv二极管阵列的a1脚；

6、反馈环路振荡抑制电容c10b的正端连接d3负端、负端接地，用来减小对lm2733xmf的fb引脚的反馈信号干扰，fb引脚连接可调电阻r3和电阻r6的一端，可调电阻r3可调部分接地；

7、输出滤波电容c5的正端连接r6的另一端以及bav99brv二极管阵列的c1脚，输出滤波电容c5的正端还连接电感l2的一端，电阻r3和r6为fb引脚的反馈分压电阻，通过调节变阻器r3的阻值控制升压输出电压；

8、后级电荷泵升压器b，以bav99brv二极管阵列为核心，电容c1、c2、c3、c4为电荷泵倍压系统中的升压电容，该部分通过电荷泵倍压的方式将前级电路的输出电压再次进行升压，输出所需的电压值。

9、电容c1及c2串联，电容c1的正端连接d3的正端、负端连接bav99brv二极管阵列的ac1脚；电容c2的正端连接c1的负端、负端连接bav99brv二极管阵列的ac2脚；

10、电容c3及c4串联，电容c3的正端连接bav99brv二极管阵列的c1脚、负端连接bav99brv二极管阵列的c2及a2脚；电容c4的正端连接c3的负端，电容c4的负端连接bav99brv二极管阵列的c1脚。

11、5v电压还连接一路前级升压变换器c和后级电荷泵升压器d，它们的结构及参数与前级升压变换器a和后级电荷泵升压器b完全相同，只不过是各元件的标号有所不同，在图2的下半部分已经完整清楚的标注，这里你不在重复。

12、数字控制部分包括单片机stm32，其产生的3.3v的pwm方波信号通过drive-fast端口输入，控制双三极管 mmdt5551模拟开关的开启与关断，使升压部分输入的高压信号转变为相同频率的pwm波形输出。

13、电阻r2一端接地、另一端连接 mmdt5551的1脚，drive-fast端口通过电阻r4连接 mmdt5551的2脚，mmdt5551的2脚还通过电阻r8接地，电阻r5一端接地、另一端连接mmdt5551 的5脚和6脚，电阻r7和r9的并联端连接mmdt5551的4脚、另一端分别输出及接地。

14、本发明设置的升压模块与数字控制模块，将各模块集成，实现了变压变频、低成本、便携的特性。

技术特征：

1.一种便携低成本pwm变压变频控制系统，其特征在于由升压模块、控制模块和单片机stm32构成的数字模块三部分组成，其中升压模块用来将5v的低电压升至30v-60v高电压，控制模块通过控制模拟开关的开启与关闭，将升压模块送来的高电压按照模拟开关开的开启与关闭的频率进行输出，数字控制部分的单片机产生3.3v的pwm方波信号通过drive-fast端口输入，控制模拟开关的开启与关断，使升压部分输入的高压信号转变为相同频率和占空比一致的高压pwm波。

2.根据权利要求1所述的一种便携低成本pwm变压变频控制系统，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的一种便携低成本pwm变压变频控制系统，其特征在于：所述控制部分包括双三极管mmdt5551，电阻r2一端接地、另一端连接mmdt5551的1脚，drive-fast端口通过电阻r4连接mmdt5551的2脚，mmdt5551的2脚还通过电阻r8接地，电阻r5一端接地、另一端连接mmdt5551的5脚和6脚，电阻r7和r9的并联端连接mmdt5551的4脚、另一端分别输出及接地，数字模块的单片机stm32产生的3.3v的pwm方波信号通过drive-fast端口输入，控制双三极管mmdt5551模拟开关的开启与关断，使升压部分输入的高压信号转变为相同频率的pwm波形输出。

技术总结
本发明涉及一种便携低成本PWM变压变频控制系统，其特征在于由升压模块、控制模块和单片机构成的数字模块三部分组成，其中升压模块用来将5V的低电压升至所需的30V‑60V高电压，控制模块通过双三极管MMDT5551的输出信号控制模拟开关的开启与关闭的方式，将升压模块得到的高电压按照模拟开关开的开启与关闭的频率进行输出，数字控制部分的单片机产生3.3V的PWM方波信号通过Drive‑fast端口输入，控制双三极管MMDT5551模拟开关的开启与关断，使升压部分输入的高压信号转变为相同频率和占空比一致的高压PWM波。

技术研发人员：赵晓雷,郑宇,师浩伟,谢玉巧,王坤,周玉柱
受保护的技术使用者：华东光电集成器件研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24