一種軟切換模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軟切換模塊，包括輸出控制電路、脈寬檢測電路和選擇器；輸出控制電路分別與脈寬檢測電路和選擇器連接，脈寬檢測電路與選擇器連接，選擇器與電機的H橋連接；輸出控制電路用于接收固定頻率信號并設(shè)定有可變的目標(biāo)脈寬，輸出控制電路根據(jù)目標(biāo)脈寬調(diào)整固定頻率信號中高電平脈寬的長短，形成脈寬與目標(biāo)脈寬一致的軟切換信號，并分別傳送至選擇器和脈寬檢測電路；選擇器將軟切換信號傳送至電機的H橋。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：避免了軟切換模塊產(chǎn)生無效脈沖，提高了軟切換模塊有效性及可靠性，進(jìn)而提高了高速電機的工作效率，并且更加平穩(wěn)的實現(xiàn)了高速電機的軟切換過程。
【專利說明】
一種軟切換模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，特別涉及一種軟切換模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]高速電機的H橋工作中，軟切換過程可以降低功耗，通過調(diào)整占空比值，實現(xiàn)控制驅(qū)動信號脈沖寬度的漸變來調(diào)整電機的驅(qū)動橋背的切換，然而，現(xiàn)有的軟切換裝置是按I OKHz?50KHz頻率內(nèi)的某個頻率調(diào)整輸出的脈沖寬度，最小脈沖寬度為系統(tǒng)時鐘的周期，如系統(tǒng)時鐘大于2MH在，則最小脈沖寬度低于500ns;而這個值低于一般電機的響應(yīng)時間，因此，該軟切換裝置所輸出脈沖為無效脈沖；由于無效脈沖無法實現(xiàn)驅(qū)動電機工作，導(dǎo)致現(xiàn)有的軟切換裝置有效性及可靠性較差，進(jìn)而導(dǎo)致高速電機的工作效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種軟切換模塊。本技術(shù)方案通過利用脈寬檢測電路在保證用于所需的占空比的基礎(chǔ)上，限制了最小脈寬，避免了軟切換模塊產(chǎn)生無效脈沖，提尚了軟切換t旲塊有效性及可靠性，進(jìn)而提尚了尚速電機的_喬的工作效率；
[0004]同時還利用占空比模塊實現(xiàn)了在保證最小脈寬的基礎(chǔ)上，調(diào)整最小脈寬信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隔形成最小脈寬軟切換信號，直至最小占空比為止，平穩(wěn)的實現(xiàn)了高速電機的H橋軟切換過程；占空比單元還對輸出信號進(jìn)行線性調(diào)制或非線性調(diào)制，更為有效地實現(xiàn)了軟切換信號過程。
[0005]本發(fā)明中的一種軟切換模塊，用于控制電機的驅(qū)動橋背的切換，所述軟切換模塊包括輸出控制電路、脈寬檢測電路和選擇器;所述輸出控制電路分別與所述脈寬檢測電路和所述選擇器的輸入端連接，所述脈寬檢測電路與所述選擇器的輸入端連接，所述選擇器的輸出端與所述電機的H橋連接；
[0006]所述輸出控制電路用于接收固定頻率信號并設(shè)定有可變的目標(biāo)脈寬，所述輸出控制電路根據(jù)所述目標(biāo)脈寬調(diào)整所述固定頻率信號中高電平脈寬的長短，形成脈寬與所述目標(biāo)脈寬一致的軟切換信號，并分別傳送至所述選擇器和脈寬檢測電路;所述選擇器的輸出端將所述軟切換信號傳送至所述電機的H橋。
[0007]上述方案中，所述輸入端包括第一輸入端、第二輸入端和通斷端口，所述第一輸入端和所述第二輸入端分別用于輸入所述軟切換信號，所述通斷端口用于開啟或斷開所述選擇器的第一輸入端;所述輸出控制電路與所述第一輸入端連接，所述脈寬檢測電路分別與所述第二輸入端和通斷端口連接。
[0008]上述方案中，所述脈寬檢測電路設(shè)定有最小脈寬，所述脈寬檢測電路用于對比所述軟切換信號的脈寬與所述最小脈寬長短和開啟或斷開所述第一輸入端，所述脈寬檢測電路還用于調(diào)整所述軟切換信號的脈寬、脈沖個數(shù)或脈沖間隔。
[0009]上述方案中，所述脈寬檢測電路包括與所述輸出控制電路連接并用于接收軟切換信號的對比單元，與所述對比單元連接并用于調(diào)整所述軟切換信號的脈寬的調(diào)整單元，和與所述通斷端口連接并用于向所述通斷端口輸出高電平或低電平的啟動單元;所述啟動單元還與所述對比單元連接，所述對比單元設(shè)定有最小脈寬，所述對比單元對比所述軟切換信號的脈寬與所述最小脈寬的長短。
[0010]上述方案中，所述脈寬檢測電路還具有分別與所述調(diào)整單元和輸出控制電路連接的占空比單元，所述占空比單元用于調(diào)整所述軟切換信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙。
[0011]上述方案中，當(dāng)軟切換信號的脈寬大于或等于所述最小脈寬時，所述對比單元向所述啟動單元發(fā)送啟動信號，所述啟動單元根據(jù)所述啟動信號向所述通斷端口輸出低電平，使所述第一輸入端開啟，所述輸出控制電路所輸出的軟切換信號進(jìn)入所述第一輸入端，并通過所述輸出端輸送至所述電機的H橋。
[0012]上述方案中，當(dāng)軟切換信號的脈寬小于所述最小脈寬時，所述對比單元向所述啟動單元發(fā)送斷開信號，所述啟動單元根據(jù)所述斷開信號向所述通斷端口輸出高電平，使所述第一輸入端斷開；
[0013]所述對比單元將所述軟切換信號傳送至所述調(diào)整單元，所述調(diào)整單元將所述軟切換信號的脈寬調(diào)整為所述最小脈寬，并形成最小脈寬信號輸出至所述占空比單元，所述占空比單元調(diào)整所述最小脈寬信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙后形成最小脈寬軟切換信號輸出至所述第二輸入端，并通過所述輸出端輸送至所述電機的H橋。
[0014]上述方案中，所述占空比單元通過所述輸出控制電路獲得由所述輸出控制電路輸出的軟切換信號，并計算所述軟切換信號的占空比；所述占空比單元對所述最小脈寬信號進(jìn)行線性調(diào)制或非線性調(diào)制，調(diào)整所述最小脈寬信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙，形成占空比與所述軟切換信號的占空比一致的最小脈寬軟切換信號。
[0015]上述方案中，所述占空比單元還與所述對比單元連接，所述占空比單元設(shè)置有最小占空比，所述占空比單元對比所述軟切換信號的占空比和所述最小占空比，當(dāng)所述軟切換信號的占空比大于所述最小占空比時，所述占空比單元向所述對比單元發(fā)送結(jié)束信號，所述對比單元停止從所述輸出控制電路接收軟切換信號，所述脈寬檢測電路停止工作。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于:本發(fā)明提供一種軟切換模塊，避免了軟切換模塊產(chǎn)生無效脈沖，導(dǎo)致無法有效驅(qū)動高速電機工作的情況，提高了軟切換模塊有效性及可靠性，進(jìn)而提高了高速電機的工作效率，并且更加平穩(wěn)的實現(xiàn)了高速電機軟切換過程。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明一種軟切換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、輸出控制電路2、脈寬檢測電路3、選擇器
[0020]21、對比單元 22、調(diào)整單元 23、啟動單元
[0021]24、占空比單元 31、輸入端32、輸出端
[0022]311、第一輸入端 312、第二輸入端313、通斷端口
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明是一種軟切換模塊，用于控制電機的驅(qū)動橋背的切換，軟切換模塊包括輸出控制電路1、脈寬檢測電路2和選擇器3;輸出控制電路I分別與脈寬檢測電路2和選擇器3的輸入端31連接，脈寬檢測電路2與選擇器3的輸入端31連接，選擇器3的輸出端32與電機的H橋(圖中未示出)連接；
[0025]輸出控制電路I用于接收固定頻率信號并設(shè)定有可變的目標(biāo)脈寬，輸出控制電路I根據(jù)目標(biāo)脈寬調(diào)整固定頻率信號中高電平脈寬的長短，形成脈寬與目標(biāo)脈寬一致的軟切換信號，并分別傳送至選擇器3和脈寬檢測電路2;選擇器3的輸出端32將軟切換信號傳送至電機的H橋。
[0026]具體的，輸入端31包括第一輸入端311、第二輸入端312和通斷端口313，第一輸入端311和第二輸入端312分別用于輸入軟切換信號，通斷端口 313用于開啟或斷開選擇器3的第一輸入端311;輸出控制電路I與第一輸入端311連接，脈寬檢測電路2分別與第二輸入端312和通斷端口 313連接。
[0027]進(jìn)一步的，脈寬檢測電路2設(shè)定有最小脈寬，脈寬檢測電路2用于對比軟切換信號的脈寬與最小脈寬長短和開啟或斷開第一輸入端311，脈寬檢測電路2還用于調(diào)整軟切換信號的脈寬、脈沖個數(shù)或脈沖間隔。
[0028]可選的，最小脈寬可設(shè)定為lus。
[0029]進(jìn)一步的，脈寬檢測電路2包括與輸出控制電路I連接并用于接收軟切換信號的對比單元21，與對比單元21連接并用于調(diào)整軟切換信號的脈寬的調(diào)整單元22，和與通斷端口313連接并用于向通斷端口 313輸出高電平或低電平的啟動單元23;啟動單元23還與對比單元21連接，對比單元21設(shè)定有最小脈寬，對比單元21對比軟切換信號的脈寬與最小脈寬的長短。
[0030]進(jìn)一步的，脈寬檢測電路2還具有分別與調(diào)整單元22和輸出控制電路I連接的占空比單元24，占空比單元24用于調(diào)整軟切換信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙。
[0031]優(yōu)選的，當(dāng)軟切換信號的脈寬大于或等于最小脈寬時，對比單元21向啟動單元23發(fā)送啟動信號，啟動單元23根據(jù)啟動信號向通斷端口313輸出低電平，使第一輸入端311開啟，輸出控制電路I所輸出的軟切換信號進(jìn)入第一輸入端311，并通過輸出端32輸送至電機的晰。
[0032]優(yōu)選的，當(dāng)軟切換信號的脈寬小于最小脈寬時，對比單元21向啟動單元23發(fā)送斷開信號，啟動單元23根據(jù)斷開信號向通斷端口 313輸出高電平，使第一輸入端311斷開；
[0033]對比單元21將軟切換信號傳送至調(diào)整單元22，調(diào)整單元22將軟切換信號的脈寬調(diào)整為最小脈寬，并形成最小脈寬信號輸出至占空比單元24，占空比單元24對所述最小脈寬信號進(jìn)行線性調(diào)制或非線性調(diào)制，調(diào)整最小脈寬信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙后形成最小脈寬軟切換信號輸出至第二輸入端312，并通過輸出端32輸送至電機的H橋。
[0034]具體的，占空比單元24對最小脈寬信號進(jìn)行線性調(diào)制或非線性調(diào)制，調(diào)整最小脈寬信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙，形成占空比與軟切換信號的占空比一致的最小脈寬軟切換信號。
[0035]占空比單元24還與對比單元21連接，占空比單元24設(shè)置有最小占空比，占空比單元24對比軟切換信號的占空比和最小占空比，當(dāng)軟切換信號的占空比大于最小占空比時，占空比單元24向?qū)Ρ葐卧?1發(fā)送結(jié)束信號，對比單元21停止從輸出控制電路I接收軟切換信號，脈寬檢測電路2停止工作。
[0036]可選的，最小占空比設(shè)定為I%。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種軟切換模塊，用于電機驅(qū)動橋背的切換控制，其特征在于，所述軟切換模塊包括輸出控制電路、脈寬檢測電路和選擇器;所述輸出控制電路分別與所述脈寬檢測電路和所述選擇器的輸入端連接，所述脈寬檢測電路與所述選擇器的輸入端連接，所述選擇器的輸出端與所述電機的H橋連接； 所述輸出控制電路用于接收固定頻率信號并設(shè)定有可變的目標(biāo)脈寬，所述輸出控制電路根據(jù)所述目標(biāo)脈寬調(diào)整所述固定頻率信號中高電平脈寬的長短，形成脈寬與所述目標(biāo)脈寬一致的軟切換信號，并分別傳送至所述選擇器和脈寬檢測電路;所述選擇器的輸出端將所述軟切換信號傳送至所述電機的H橋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟切換模塊，其特征在于，所述輸入端包括第一輸入端、第二輸入端和通斷端口，所述第一輸入端和所述第二輸入端分別用于輸入所述軟切換信號，所述通斷端口用于開啟或斷開所述選擇器的第一輸入端;所述輸出控制電路與所述第一輸入端連接，所述脈寬檢測電路分別與所述第二輸入端和通斷端口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軟切換模塊，其特征在于，所述脈寬檢測電路設(shè)定有最小脈寬，所述脈寬檢測電路用于對比所述軟切換信號的脈寬與所述最小脈寬長短和開啟或斷開所述第一輸入端，所述脈寬檢測電路還用于調(diào)整所述軟切換信號的脈寬、脈沖個數(shù)或脈沖間隔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軟切換模塊，其特征在于，所述脈寬檢測電路包括與所述輸出控制電路連接并用于接收軟切換信號的對比單元，與所述對比單元連接并用于調(diào)整所述軟切換信號的脈寬的調(diào)整單元，和與所述通斷端口連接并用于向所述通斷端口輸出高電平或低電平的啟動單元;所述啟動單元還與所述對比單元連接，所述對比單元設(shè)定有最小脈寬，所述對比單元對比所述軟切換信號的脈寬與所述最小脈寬的長短。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軟切換模塊，其特征在于，所述脈寬檢測電路還具有分別與所述調(diào)整單元和輸出控制電路連接的占空比單元，所述占空比單元用于調(diào)整所述軟切換信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軟切換模塊，其特征在于，當(dāng)軟切換信號的脈寬大于或等于所述最小脈寬時，所述對比單元向所述啟動單元發(fā)送啟動信號，所述啟動單元根據(jù)所述啟動信號向所述通斷端口輸出低電平，使所述第一輸入端開啟，所述輸出控制電路所輸出的軟切換信號進(jìn)入所述第一輸入端，并通過所述輸出端輸送至所述電機的H橋。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軟切換模塊，其特征在于，當(dāng)軟切換信號的脈寬小于所述最小脈寬時，所述對比單元向所述啟動單元發(fā)送斷開信號，所述啟動單元根據(jù)所述斷開信號向所述通斷端口輸出高電平，使所述第一輸入端斷開； 所述對比單元將所述軟切換信號傳送至所述調(diào)整單元，所述調(diào)整單元將所述軟切換信號的脈寬調(diào)整為所述最小脈寬，并形成最小脈寬信號輸出至所述占空比單元，所述占空比單元調(diào)整所述最小脈寬信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙后形成最小脈寬軟切換信號輸出至所述第二輸入端，并通過所述輸出端輸送至所述電機的H橋。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軟切換模塊，其特征在于，所述占空比單元通過所述輸出控制電路獲得由所述輸出控制電路輸出的軟切換信號，并計算所述軟切換信號的占空比；所述占空比單元對所述最小脈寬信號進(jìn)行線性調(diào)制或非線性調(diào)制，調(diào)整所述最小脈寬信號的脈沖個數(shù)或脈沖間隙，形成占空比與所述軟切換信號的占空比一致的最小脈寬軟切換信 號。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種軟切換模塊，其特征在于，所述占空比單元還與所述對比單元連接，所述占空比單元設(shè)置有最小占空比，所述占空比單元對比所述軟切換信號的占空比和所述最小占空比，當(dāng)所述軟切換信號的占空比大于所述最小占空比時，所述占空比單元向所述對比單元發(fā)送結(jié)束信號，所述對比單元停止從所述輸出控制電路接收軟切換信號，所述脈寬檢測電路停止工作。
【文檔編號】H03K7/08GK105846798SQ201610364494
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】周正偉
【申請人】上海路虹電子科技有限公司