本实用新型涉及PWM信号调制领域，尤其涉及一种PWM信号发生电路。
背景技术：
PWM(脉冲宽度调制)波广泛应用在电机调速、LED调光等方面。目前LED照明灯调光方式中，PWM调光方式比较好，不会改变LED电流大小而影响发光的质量，实现无差别调光。PWM波的产生主要有两种方法：利用软件编程，在硬件平台如FPGA、DSP等平台上实现，但是该方法需要编程，实现复杂，成本较高。利用正弦波等波形与基准电压比较，输出PWM波形，但是该方法需要产生正弦波等波形的电路，电路结构比较复杂，成本较高。
技术实现要素：
本实用新型实施例的目的是提供一种PWM信号发生电路，在保证输出稳定的PWM信号的基础上，简化PWM信号发生电路的电路结构。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种PWM信号发生电路，包括电压判断模块、PWM控制模块和振荡模块；所述电压判断模块的输入端与所述信号发生电路的输入端连接，所述电压判断模块的输出端与所述PWM控制模块的控制端连接，用于在输入电压达到特定值时启动所述PWM控制模块；所述PWM控制模块的输出端与所述振荡模块的输入端连接，用于控制所述振荡模块的输出脉冲波形；所述振荡模块的输出的与所述信号发生电路的输出端连接，用于输出特定的脉冲波形。
作为上述方案的改进，所述电压判断模块包括第一比较器，所述第一比较器的反相端用于连接参考电压，所述第一比较器的同相端连接所述电压判断模块的输入端，所述第一比较器的输出端连接所述电压判断模块的输出端。
作为上述方案的改进，PWM控制模块包括第一NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管和电流源；所述第一NMOS管的栅极连接所述PWM控制模块的控制端，所述第一NMOS管的源极连接所述第一PMOS管的漏极，所述第一NMOS管的漏极连接所述PWM控制模块的输出端；所述第一PMOS管的栅极连接所述电流源的电流输入端，所述第一PMOS管的源极连接供电端；所述第二PMOS管的栅极和漏极均连接所述电流源的电流输入端，所述第二PMOS管的源极连接供电端；所述电流源的电流输出端与接地端连接。
作为上述方案的改进，所述振荡模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一传输门、第二传输门、第二比较器、反相器、第二NMOS管和电容；所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻依次串联于接地端和供电端之间；所述第一传输门的输入端连接在所述第二电阻与所述第三电阻之间，所述第一传输门的输出端连接所述第二比较器的同相端，所述第二传输门的输入端连接在所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述第二传输门的输出端连接所述第二比较器的反相端，所述第一传输门的正控制端和所述第二传输门的负控制端均与所述第二比较器的输出端连接，所述第一传输门的反控制端和所述第二传输门的反控制端均与所述反相器的输出端连接；所述第二比较器的输出端连接到所述振荡模块的输出端和所述反相器的输入端；所述反相器的输出端连接到所述第二NMOS管的栅极；所述第二NMOS管的源极连接所述振荡模块的控制端，所述第二NMOS管的漏极与接地端连接；所述电容的一端连接所述振荡模块的控制端，另一端与接地端连接。
作为上述方案的改进，所述第一比较器为迟滞比较器。
作为上述方案的改进，所述振荡模块还包括第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管；所述第三NMOS管的栅极连接到所述电流源的电流输出端，所述第三NMOS管的源极连接到所述振荡模块的控制端，所述第三NMOS管的漏极与所述第二NMOS管的源极连接；所述第二NMOS管的源极通过所述第三NMOS管与所述振荡模块的控制端连接；所述第四NMOS管的源极和栅极连接到所述电流源的电流输出端，所述第四NMOS管的漏极连接第五NMOS管的源极；所述第五NMOS管的栅极连接所述第二NMOS管的栅极，所述第五NMOS管的漏极与接地端连接；所述电流源的电流输出端通过所述第四NMOS管和所述第五NMOS管与接地端连接。
与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种PWM信号发生电路，通过电压判断模块根据所述信号发生电路的输入端的电压值大小，在所述信号发生电路的输入端的电压值满足要求时启动PWM控制模块，并由所述PWM控制模块产生相应的控制信号，控制振荡电路的振荡模式，在所述信号发生电路的输出端得到相应的PWM波形的电压。由于所述PWM控制模块与所述振荡模块组成的PWM模式发生电路集成在一个振荡器控制单元中，并由所述电压判断模块控制工作的启动和停止，在保证输出稳定的PWM信号的基础上，简化PWM信号发生电路的电路结构。
附图说明
图1是本实用新型实施例中一种PWM信号发生电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1，本实用新型实施例提供的一种PWM信号发生电路包括电压判断模块、PWM控制模块和振荡模块。优选地，所述电压判断模块包括第一比较器COM1；所述PWM控制模块包括第一NMOS管N1、第一PMOS管P1、第二PMOS管P2和电流源I1；所述振荡模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一传输门T1、第二传输门T2、第二比较器COM2、反相器INV、第二NMOS管N2和电容C。
结合图1，对本实用新型实施例提供的一种PWM信号发生电路的电路结构进行详细的描述。
所述电压判断模块的控制端连接所述信号发生电路的输入端Vin，所述电压判断模块的输出端连接所述PWM控制模块的控制端。
具体地，所述第一比较器COM1的反相端用于连接参考电压Vr，所述第一比较器COM1的同相端连接所述电压判断模块的输入端，即连接到所述信号发生电路的输入端Vin，所述第一比较器COM1的输出端连接所述电压判断模块的输出端。优选地，所述参考电压Vr的电压值是介于所述输入端Vin的电压值的最大值和最小值之间的常数值。当所述输入端Vin的电压值小于所述参考电压Vr的电压值时，所述第一比较器COM1输出高电平，即所述电压判断模块输出高电平；当所述输入端Vin的电压值大于所述参考电压Vr的电压值时，所述第一比较器COM1输出低电平，即所述电压判断模块输出低电平。优选地，所述第一比较器COM1为迟滞比较器，以避免当所述输入端Vin的电压值在所述参考电压Vr的电压值附近时发生误跳变，提高所述信号发生电路的稳定性。
所述PWM控制模块的控制端连接所述电压判断模块的输出端，所述PWM控制模块的输出端连接所述振荡电路的输入端。
具体地，所述第一NMOS管N1的栅极连接所述PWM控制模块的控制端，所述第一NMOS管N1的源极连接所述第一PMOS管P1的漏极，所述第一NMOS管N1的漏极连接所述PWM控制模块的输出端。所述第一PMOS管P1的栅极连接所述电流源I1的电流输入端，所述第一PMOS管P1的源极连接供电端VCC。所述第二PMOS管P2的栅极和漏极均连接所述电流源I1的电流输入端，所述第二PMOS管P2的源极连接供电端VCC。所述电流源I1的电流输出端与接地端GND连接。所述第一PMOS管P1的栅极和所述第二PMOS管P2的栅极连通，并且所述第一PMOS管P1的源极和所述第二PMOS管P2的源极连通，所述第一PMOS管P1和所述第二PMOS管P2形成电流镜结构。
所述振荡模块的控制端连接所述PWM控制模块的输出端，所述振荡模块的输出端与所述信号发生电路的输出端Vout连接。
具体地，所述第一电阻R1、所述第二电阻R2和所述第三电阻R3依次串联于接地端GND和供电端VCC之间。所述第一传输门T1的输入端连接在所述第二电阻R2与所述第三电阻R3之间，所述第一传输门T1的输出端连接所述第二比较器COM2的同相端，所述第二传输门T2的输入端连接在所述第一电阻R1与所述第二电阻R2之间，所述第二传输门T2的输出端连接所述第二比较器COM2的反相端，所述第一传输门T1的正控制端和所述第二传输门T2的负控制端均与所述第二比较器COM2的输出端连接，所述第一传输门T1的反控制端和所述第二传输门T2的反控制端均与所述反相器INV的输出端连接。所述第二比较器COM2的输出端连接到所述振荡模块的输出端和所述反相器INV的输入端。所述反相器INV的输出端连接到所述第二NMOS管N2的栅极。所述电容C的一端连接所述振荡模块的控制端，另一端与接地端GND连接。所述第二NMOS管N2的源极连接所述振荡模块的控制端，所述第二NMOS管的漏极与接地端连接，形成由所述振荡模块的输出电压控制的电容C的放电回路。
优选地，所述振荡模块还包括第三NMOS管N3、第四NMOS管N4和第五NMOS管N5。所述第四NMOS管N4的源极和栅极连接到所述电流源I1的电流输出端，所述第四NMOS管N4的漏极连接第五NMOS管N5的源极；所述第五NMOS管N5的栅极连接所述第二NMOS管N2的栅极，所述第五NMOS管N5的漏极与接地端GND连接；所述电流源I1的电流输出端通过所述第四NMOS管N4和所述第五NMOS管N5与接地端GND连接。
下面结合图1，对本实用新型提供的一种PWM信号发生电路的工作过程进行详细的描述。
首先，负载电压通过所述输入端Vin输入所述信号发生电路。所述电压判断模块根据所述输入端Vin输入的电压值与所述参考电压Vr的电压值比较，在所述输入端Vin输入的电压值大于所述参考电压Vr的电压值时，所述信号发生电路输出低电平，在本实施例电路中，即是控制所述PWM控制模块启动，使所述信号发生电路进入PWM模式进行工作；在所述输入端Vin输入的电压值小于所述参考电压Vr的电压值时，所述信号发生电路输出高电平，在本实施例电路中，所述PWM控制模块停止工作。
当所述振荡电路输出高电平时，由于所述第一PMOS管P1和所述第二PMOS管P2构成电流镜结构，所述第一PMOS管P1导通，所述第二NMOS管N2导通，所以所述第一PMOS管P1的沟道电流与所述电流源I1的电流成线性关系。所述PWM控制模块启动并向所述振荡电路输出，所述电容C开始充电。所述PWM控制模块的输出端的电流大小为：
IPWM＝k1I1
其中为第一PMOS管P1和第二PMOS管P2的镜像电流比值。
当所述电容C的两端电压差值超过所述第二比较器COM2的同相端电压值时，所述第二比较器COM2的输出端输出低电平，即所述信号发生电路输出低电平，所述放电回路导通，所述电容C开始放电；直至所述电容C的两端电压差值小于所述第二比较器COM2的同相端电压值，所述第二比较器COM2的输出端输出高电平，即所述信号发生电路输出高电平，所述放电回路截止，所述电容C继续充电。因此有所述电容C电压上限值V1和下限值V2：
因此在PWM模式下，所述信号发生电路输出端脉冲周期为：
得到恒定周期的输出脉冲，即所述信号发生电路在PWM模式下输出PWM波形脉冲。
本实用新型实施例提供的一种PWM信号发生电路，通过电压判断模块根据所述信号发生电路的输入端的电压值大小，在所述信号发生电路的输入端的电压值满足要求时启动PWM控制模块，并由所述PWM控制模块产生相应的控制信号，控制振荡电路的振荡模式，在所述信号发生电路的输出端得到相应的PWM波形的电压。由于所述PWM控制模块与所述振荡模块组成的PWM模式发生电路集成在一个振荡器控制单元中，并由所述电压判断模块控制工作的启动和停止，在保证输出稳定的PWM信号的基础上，简化PWM信号发生电路的电路结构。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。