专利名称：一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法
技术领域：
本发明涉及多路相移方波功率输出电路的构成方法，尤其是涉及步进 电机或其他需要多路相移波形驱动的旋转设备的驱动电路，特别涉及由串 入并出移位寄存器为主构成的多路相移方波功率输出电路。
背景技术：
现有技术中，类似于步进电机、陀螺仪之类的旋转设备，都需要多路 相移脉冲波功率驱动，现在市场上销售的驱动器型号繁多，有用东芝公司 TB6560HQ专用芯片为主制造的驱动器，有用SLA7062芯片为主制造的 驱动器，还有用TA8435H芯片为主制造的驱动器，上述驱动器也都能较 好地完成步进电机的驱动任务，但对于驱动相数更多的设备，上述驱动器 就无能为力了。为了提高驱动器的性能，申请号200480022716. 6,发明名称"驱动 步进电机的电路以及控制步进电机驱动器的方法"的中国发明专利申请， 公开了 一种技术方案，该方案电路的主要优点是包括开环系统以及切换电 路，通过该电路自身的硬件能提供PWM相位转换和防止PWM损耗。该 电机的驱动方法还校正常规电机系统经受的明显异常。更具体地，本发明 提供一种用于步进电机的驱动器电路，该步进电机使用一个输出PWM信 号的处理器。该驱动器电路包括具有第一和第二输入的H型桥电路，以及 具有输入端和输出端的切换电路。H型桥的第一输入以及切换输入和从该 处理器输出的PWM信号连接，并且切换输出和H型桥的第二输入连接。 该切换电路在存在PWM信号时进行P丽信号的占空度的反相，而当不存 在P丽信号时不进行占空度的反相。通过分析可以看出，该电路还是显得有些复杂，尤其是一个旋转设备 被设计成更多的相数时，如果使用该专利申请的电路，就更加复杂了 。发明内容本发明要解决的技术问题是，避免上述现有技术的不足之处而提出一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法，本发明的核心是首先 设置一 串入并出移位寄存器，将该寄存器的任一输出端与 一反向器的输入 端连接；再将该寄存器的输入端与反向器的输出端连接；然后将该寄存器 的时钟输入端与一时钟信号连接；再将该寄存器的任意输出端连接前置驱 动模块的输入端；最后将前置驱动模块的输出端连接功率驱动模块的输入 端。本方法电路简单可靠失真小，可8路输出，尤其适合于多相数的设备。 本发明通过采用以下的技术方案来实现实施一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法，包括步骤① 、首先设置一串入并出移位寄存器，将该串入并出移位寄存器的任 一输出端与 一反向器的输入端连接；② 、将串入并出移位寄存器的两串行输入端连接后，与反向器的输出 端连接；③ 、将串入并出移位寄存器的时钟输入端与一连续时钟信号连接；④ 、将串入并出移位寄存器的任意输出端连接前置驱动模块的输入端； 、将前置驱动模块的输出端连接功率驱动模块的输入端。所述串入并出移位寄存器包括74LS164、 74164、 74HC164及兼容移位寄存器。所述反向器包括与数字电路74LS04兼容的器件，以及用晶体管分立 器件组成的反向器电路。当反向器的输入端接在串入并出移位寄存器的输出端QA QH中的一 个时，两输出之间最小实现任意22. 5° xi 8倍的相移。同时可实现2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16倍分频。在本发明的第二实施方式中，所述前置驱动模块连接一细分模块。 与现有技术相比较，本发明本方法电路筒单可靠失真小，可8路输出， 2~16倍分频，最小实现任意22. 5° xl 7倍的相移，输出效率高达95《'以上，适用于陀螺仪、步进电机等设备。
图1是本发明一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法 第一种实施方式的方框示意图；图2是本发明一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法 第一种实施方式的电原理图；图3是本发明一种50%占空比的多3各相移方波功率输出的实现方法 第二种实施方式的方框示意图；图4是本发明一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法 第一种实施方式的电原理图；图5是本发明一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法 第一种实施方式对应图2连接方式的时序图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明做进一步详尽的描述。 参照图1、图2,实施一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实 现方法的第一种实施方式，包括步骤① 、首先设置一串入并出移位寄存器10，将该串入并出移位寄存器 10的任一输出端与一反向器20的输入端K1连接；② 、将串入并出移位寄存器10的两串行输入端连接后，与反向器20 的输出端连接；③ 、将串入并出移位寄存器10的时钟输入端与一连续时钟信号50连接；④ 、将串入并出移位寄存器10的任意输出端连接前置驱动模块30的 输入端； 、将前置驱动模块30的输出端连接功率驱动模块40的输入端。 所述串入并出移位寄存器10包括74LS164、 74164、 74HC164及兼容移位寄存器。所述反向器20包括与数字电路74LS04兼容的器件，以及用晶体管 分立器件组成的反向器电路。当反向器20的输入端K1接在串入并出移位寄存器10的输出端QA~ QH中的一个时，两输出之间最小实现任意22.5° xi 8倍的相移。同时可实现2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16倍分频。图2、图4中前置驱动模块30的作用是增强信号的输出功率，使之能 够驱动功率驱动;f莫块40中的MOSFET开关器件。图中Q1、 Q3为P-MOSFET, Q2、 Q4为N-MOSFET， Ql、 Q2组合 在一起，在驱动级的驱动下，可以输出很大的信号功率；同样，Q2、 Q3 组合在一起，在驱动级的驱动下，也可输出很大的信号功率。如图2和图4所示反向器20的输入端分别接串入并出移位寄存器10的QA QH可实 现2 16的偶数倍分频。QA QH间顺次相移，8路信号均可输出，如下 表，每路信号均为精确的50%的占空比。Kl连接点分频倍率QA QH相邻两路间相移(。)QA2360/2=180QB4360/4=90QC6360/6=60QD8360/8=45QE10360/10=36QF12360/12=30QG14360/14=25. 7QH16360/16=22. 5串入并出移位寄存器10的QA QH间顺次相移，对应图2和图4连 接法的时序如图5所示。实际应用中，可以根据信号之间的相移要求来选择相应的反向器20的输入端连接点，根据信号需要的输出频率来设置合适的时钟信号频率。如图3、图4所示，在本发明第二种实施方式中，所述前置驱动模块 30连接一细分模块70。细分模块70的功能是使前置驱动模块30输出一 个非规矩的矩形波，而是输出一个波形前沿在初始时刻幅度最低，然后逐 步升高，在输出波形的中间升到最高，然后逐步降低，在输出波形的最后， 降到最低。这样的好处是使图中所示的目标设备60运行平稳、噪音低、 振动小。本发明的电路可以象TB6560HQ专用芯片、SLA7062专用芯片、 TA8435H专用芯片一样，制造步进电机的驱动器，而且价格会更低，性 能更可靠。更大的优点是本发明的电路可以驱动8相的设备。 本发明所例举的实施例并非对自己的限定，凡是未脱离本发明技术方同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1、一种50％占空比的多路相移方波功率输出的实现方法，其特征在于，所述方法包括步骤①、首先设置一串入并出移位寄存器(10)，将该串入并出移位寄存器(10)的任一输出端与一反向器(20)的输入端连接；②、将串入并出移位寄存器(10)的两串行输入端连接后，与反向器(20)的输出端连接；③、将串入并出移位寄存器(10)的时钟输入端与一连续时钟信号(50)连接；④、将串入并出移位寄存器(10)的任意输出端连接前置驱动模块(30)的输入端；⑤、将前置驱动模块(30)的输出端连接功率驱动模块(40)的输入端。
2、 根据权利要求1所述的一种50%占空比的多路相移方波功率 输出的实现方法，其特征在于所述串入并出移位寄存器(10)包括74LS164、74164、74HC164及兼容移位寄存器。
3、 根据权利要求1所述的一种50%占空比的多路相移方波功率 输出的实现方法，其特征在于所述反向器(20)包括与数字电路74LS04兼容的器件，以及 用晶体管分立器件组成的反向器电路。
4、 根据权利要求1所述的一神50%占空比的多路相移方波功率 输出的实现方法，其特征在于.-当反向器(20)的输入端接在串入并出移位寄存器(10)的输出 端QA QH中的一个时，两输出之间实现任意22. 5° x i ~ 8倍的相移。
5、 根据权利要求1所述的一种50%占空比的多路相移方波功率输出的实现方法，其特征在于同时可实现2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16倍分频。
6、根据权利要求1所述的一种50%占空比的多路相移方波功率 输出的实现方法，其特征在于所述前置驱动模块(30 )连接一细分模块(70 )。
全文摘要
一种50％占空比的多路相移方波功率输出的实现方法，包括首先设置一串入并出移位寄存器(10)，将该寄存器的任一输出端与一反向器(20)的输入端连接；再将该寄存器的输入端与反向器(20)的输出端连接；然后将该寄存器的时钟输入端与一时钟信号连接；再将该寄存器的任意输出端连接前置驱动模块(30)的输入端；最后将前置驱动模块(30)的输出端连接功率驱动模块(40)的输入端。本方法电路简单可靠失真小，可8路输出，2～16的偶数倍分频，实现任意22.5°×1～7倍的相移，输出效率高达95％以上，适用于陀螺仪、步进电机等设备。
文档编号H03K5/156GK101217270SQ20071012552
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者平 樊 申请人:深圳市振华微电子有限公司